Visualization of lymphatic vascular invasion in breast cancer by multiphoton microscopy

Ren, Wenjiao; Guo, Wenhui; Kang, Deyong; Zhou, Han; He, Jiajia; Xi, Gangqin; Wang, Chuan; Chen, Jianxin; Li, Lianhuang

doi:10.1007/s10103-020-03029-8

Cited by 4 publications

(4 citation statements)

References 33 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Order By: Relevance

“…Using image analysis the authors report significant differences in the cell nucleus area and content of collagen fibers between the neoadjuvant and posttreatment breast carcinoma tissues. The investigators also demonstrated visualization of lymphovascular invasion using multiphoton microscopy 110 . In diagnostic evaluation of breast tissue, multiphoton microscopy was shown to have accuracies ranging from of 87.5% to 94% in rendering a breast pathology diagnosis from multiphoton images 111,112 .…”

Section: Natural Language Processingmentioning

confidence: 99%

“…The investigators also demonstrated visualization of lymphovascular invasion using multiphoton microscopy. 110 In diagnostic evaluation of breast tissue, multiphoton microscopy was shown to have accuracies ranging from of 87.5% to 94% in rendering a breast pathology diagnosis from multiphoton images. 111,112 These techniques generate images of the tissue in a relatively short time (eg, seconds to minutes) and would be amenable to intraoperative consultation workflows, and could contribute to identify suspicious foci and expedite the evaluation and reporting of margin or sentinel lymph node status in the context of intraoperative frozen section workflows.…”

Section: Natural Language Processingmentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

Future Practices of Breast Pathology Using Digital and Computational Pathology

Hanna,

Brogi

2023

Advances in Anatomic Pathology

View full text Add to dashboard Cite

Pathology clinical practice has evolved by adopting technological advancements initially regarded as potentially disruptive, such as electron microscopy, immunohistochemistry, and genomic sequencing. Breast pathology has a critical role as a medical domain, where the patient’s pathology diagnosis has significant implications for prognostication and treatment of diseases. The advent of digital and computational pathology has brought about significant advancements in the field, offering new possibilities for enhancing diagnostic accuracy and improving patient care. Digital slide scanning enables to conversion of glass slides into high-fidelity digital images, supporting the review of cases in a digital workflow. Digitization offers the capability to render specimen diagnoses, digital archival of patient specimens, collaboration, and telepathology. Integration of image analysis and machine learning–based systems layered atop the high-resolution digital images offers novel workflows to assist breast pathologists in their clinical, educational, and research endeavors. Decision support tools may improve the detection and classification of breast lesions and the quantification of immunohistochemical studies. Computational biomarkers may help to contribute to patient management or outcomes. Furthermore, using digital and computational pathology may increase standardization and quality assurance, especially in areas with high interobserver variability. This review explores the current landscape and possible future applications of digital and computational techniques in the field of breast pathology.

show abstract

Section: Natural Language Processingmentioning

confidence: 99%

Section: Natural Language Processingmentioning

confidence: 99%

Future Practices of Breast Pathology Using Digital and Computational Pathology

Hanna,

Brogi

2023

Advances in Anatomic Pathology

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Existing animal models for sorafenib toxicity studies have many shortcomings: experimental animals cannot accurately reflect the various pathological changes in the human body, and patients with advanced HCC often have different degrees of liver fibrosis and cirrhosis, which are difficult to replicate at the animal level ( 15 , 16 ). At the same time, many difficulties exist in tissue microcirculation–related research: The resolution of contrast-enhanced ultrasound can reflect the bleeding supply to a certain extent, but detection of microcirculation changes is limited ( 17 , 18 ), and pathological analyses, such as hematoxylin and eosin (H&E) staining, cannot reflect the state of tissue microcirculation throughout the body in animals ( 19 , 20 ).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Novel Microcrystal Formulations of Sorafenib Facilitate a Long-Acting Antitumor Effect and Relieve Treatment Side Effects as Observed With Fundus Microcirculation Imaging

Wang

Zhao³

et al. 2021

Front. Oncol.

View full text Add to dashboard Cite

The tyrosine kinase inhibitors (TKIs), including sorafenib, remain one first-line antitumor treatment strategy for advanced hepatocellular carcinoma (HCC). However, many problems exist with the current orally administered TKIs, creating a heavy medical burden and causing severe side effects. In this work, we prepared a novel microcrystalline formulation of sorafenib that not only achieved sustainable release and long action in HCC tumors but also relieved side effects, as demonstrated by fundus microcirculation imaging. The larger the size of the microcrystalline formulation of sorafenib particle, the slower the release rates of sorafenib from the tumor tissues. The microcrystalline formulation of sorafenib with the largest particle size was named as Sor-MS. One intratumor injection (once administration) of Sor-MS, but not Sor-Sol (the solution formulation of sorafenib as a control), could slow the release of sorafenib in HCC tumor tissues and in turn inhibited the in vivo proliferation of HCC or the expression of EMT/pro-survival–related factors in a long-acting manner. Moreover, compared with oral administration, one intratumor injection of Sor-MS not only facilitated a long-acting antitumor effect but also relieved side effects of sorafenib, avoiding damage to the capillary network of the eye fundus, as evidenced by fundus microcirculation imaging. Therefore, preparing sorafenib as a novel microcrystal formulation could facilitate a long-acting antitumor effect and relieve drug-related side effects.

show abstract

“…Applications on in-vivo samples such as rat's kidney, or mice's intestinal mucosa, kidney, and ear tissue, indicate that the technology of nonlinear endoscopy is close to be employed in the clinical environment [24][25] [26]. Although NLOM can be used to diagnose various types of malignancies in tissues of breast [27], pancreas [28], and colorectal [29], it is not limited only to these applications. In fact, NLOM could also be used for studies on cell response to drugs for cancer treatment [30] or even as a microsurgery tool [31].…”

Section: Recent Biological Applications Of Nlommentioning

confidence: 99%

Advances in non linear imaging microscopy for tissue and in-vivo biological samples characterization

Tsafas¹,

Τσαφάς²

View full text Add to dashboard Cite

Η χρήση και η ανάπτυξη φασματοσκοπικών τεχνικών με έμφαση στις προηγμένες μικροσκοπικές μεθόδους για την έγκαιρη και ακριβή διάγνωση ασθενειών όπως ο καρκίνος ή η ανάγκη για κατανόηση κάποιων από τους σημαντικότερους μηχανισμούς της Βιολογίας, όπως η γήρανση, βασιζόμενη στην παρατήρηση και την εξαγωγή πληροφοριών σε επίπεδο κυττάρου αποτελεί ένα διεπιστημονικό πεδίο με τεράστιο ερευνητικό ενδιαφέρον. Η μη γραμμική απεικονιστική μικροσκοπία είναι ένα αξιόπιστο διαγνωστικό εργαλείο για μελέτες σε μικροσκοπικό επίπεδο, μιας και είναι μια ελάχιστα επεμβατική τεχνική με υψηλή διακριτική ικανότητα, ενώ επιπλέον παρέχει την δυνατότητα για την ταυτόχρονη λήψη εικόνων μέσω διαφορετικών μη γραμμικών σημάτων όπως: γένεσης δεύτερης και τρίτης αρμονικής (SHG/ THG) ή του πολυφωτονικά διεγειρόμενου φθορισμού (MPEF). Κατά την παρούσα διατριβή, πραγματοποιήθηκαν μελέτες που βοηθούν την περαιτέρω εξέλιξη των παραπάνω τεχνικών για τη διερεύνηση ποικίλων βιολογικών προβλημάτων. Επιπλέον, η δημιουργία νέων αλγορίθμων ανάλυσης δεδομένων και η εφαρμογή τεχνητών νευρωνικών δικτύων ανοίγουν νέους ορίζοντες στα πεδία εφαρμογής της μη γραμμικής μικροσκοπίας. Συγκεκριμένα, η πρώτη από τις παραπάνω μελέτες αφορά την εφαρμογή των νευρωνικών δικτύων σε εικόνες THG από ανθρώπινα δείγματα βιοψίας για την ακριβή διάγνωση του καρκίνου του μαστού σε υπό κυτταρικό επίπεδο. Αν και μόνο η διάγνωση αυτού του είδους καρκίνου με βάση την απεικόνιση άβαφων βιοψιών μεσώ THG, ήταν ιδιαίτερα καινοτόμος, αντιμετώπιζε ένα βασικό πρόβλημα, την ανάγκη εξειδικευμένου προσωπικού για την αξιολόγηση και τον διαχωρισμό των δειγμάτων. H THG απεικονίζει κυρίως οπτικές ανομοιογένιες, λιπίδια ή κυτταρικές μεμβράνες και η διάγνωση βασίζεται σε διάφορα χαρακτηριστικά των κυττάρων όπως ο όγκος τους η μορφολογία τους και το εκπεμπόμενο σήμα τους. Ωστόσο ο εντοπισμός των κυττάρων στις εικόνες THG είναι μια εξαιρετικά χρονοβόρα διαδικασία και απαιτεί ιδιαίτερη εμπειρία περιορίζοντας έτσι σε μεγάλο βαθμό την χρήση της συγκεκριμένης μη επεμβατικής διαγνωστικής τεχνικής. Η λύση σε αυτό το πρόβλημα δόθηκε μέσω της εφαρμογής των νευρωνικών δικτύων για την κατηγοριοποίηση των συγκεκριμένων εικόνων. Αξίζει να σημειωθεί ότι η εφαρμογή νευρωνικών δικτύων σε εικόνες THG για την διάγνωση του καρκίνου του μαστού έγινε για πρώτη φόρα και η επιτυχία της οδηγεί στην εξάλειψη της ανάγκης εξειδικευμένου προσωπικού και στην δραματική μείωση του χρόνο διάγνωσης φέρνοντας έτσι ένα βήμα πιο κοντά τη μη γραμμική μικροσκοπία σε κλινικές δοκιμές.Η δεύτερη μελέτη αφορά πάλι τη διάγνωση του καρκίνου του μαστού με βάση τις παραπάνω βιοψίες και τη μη γραμμική μικροσκοπία, όμως αυτή τη φορά το καταγραφόμενο μη γραμμικό σήμα ήταν αυτό της SHG. Οι ιστοί είναι πλούσιοι σε ίνες κολλαγόνου το οποίο είναι ικανό να εκπέμπει ισχυρά SHG σήματα. Τα τελευταία χρόνια έχουν πραγματοποιηθεί αρκετές μελέτες πάνω στην εξάρτηση της SHG από την εισερχόμενη πόλωση της ακτινοβολία (PSHG) και στις ποσοτικοποιημένες πληροφορίες που προκύπτουν μέσω αυτής όπως για παράδειγμα η παράμετρος ανισοτροπίας Β. Μέσω αυτής της παραμέτρου αλλά και με την εισαγωγή μιας νέας (ratio parameter) κατέστη δυνατός ο πλήρης διαχωρισμός μεταξύ όλων των καρκινικών σταδίων των υπό μελέτη βιοψιών (από καλοήθης έως και τρίτου σταδίου). Ο υπολογισμών και των δύο αυτών παραμέτρων διαρκεί λιγότερο από ένα δευτερόλεπτο για κάθε δείγμα μιας και βασίζεται στην ανάλυση Fourier των PSHG μετρήσεων. Επιπλέον, προτάθηκε ένα βιοφυσικό μοντέλο το οποίο ερμηνεύει αυτά τα αποτελέσματα με βάση τις μηχανικές τάσεις που εφαρμόζονται στις ίνες κολλαγόνου κατά τα διάφορα στάδια του καρκίνου.Στο πλαίσιο αυτής της διατριβής οι δυνατότητες της PSHG σε συνδυασμό με την ανάλυση Fourier χρησιμοποιήθηκαν και για τη μελέτη πιθανών δομικών αλλαγών στους ραβδωτούς μύες του πρότυπου οργανισμού Caenorhabditis elegans (C. elegans) κατά τη γήρανση. Τα αποτελέσματα αυτής της έρευνας υποδεικνύουν ότι η δομή των ραβδωτών μυών του C elegans μεταβάλλεται καθώς αυξάνεται η ηλικία του δείγματος. Από όσο είναι γνωστό, είναι η πρώτη φορά που παρατηρείται διαφοροποίηση των εξαγόμενων PSHG αποτελεσμάτων μέσω ανάλυσης Fourier από μύες in-vivo καθώς αυξάνεται η ηλικία του δείγματος. Η διαφοροποίηση στηρίχτηκε στη διαφορά των φασματικών φάσεων των καταγραφόμενων PSHG σημάτων. Επιπλέον μέσω της νεοεισαχθήσας παραμέτρου ratio η συγκεκριμένη μελέτη έδειξε ότι η μέχρι τώρα συνήθης παραδοχή της κυλινδρικής συμμετρίας για το βιοφυσικό μοντέλο της PSHG υστερεί στην ικανοποιητική και ολοκληρωμένη περιγραφή των καταγραφόμενων δεδομένων σε σχέση με την τριγωνική συμμετρία, η οποία με την σειρά της, υπολείπεται συγκρινόμενη με την πιο γενική περίπτωση όπου το δείγμα δεν είναι απαραίτητο να διακατέχεται από κάποια συγκεκριμένη συμμετρία.Το τελευταίο μέρος της παρούσας διατριβής αφιερώθηκε στην ανάδειξη της δυνατότητας της μη γραμμικής μικροσκοπίας για εφαρμογή σε μελέτες υλικών έχοντας ως στόχο την απόδοση καινοτόμων αποτελεσμάτων. Mη γραμμικές μετρήσεις πραγματοποιήθηκαν για την μελέτη έργων Πολιτιστικής κληρονομιάς. Συγκεκριμένα, αναπτύχθηκε ένας ειδικά σχεδιασμένος αλγόριθμος, ο οποίος μέσα από μετρήσεις MPEF προσδιορίζει με μεγάλη ακρίβεια το πάχος του προστατευτικού στρώματος βερνικιού σε ένα ομοίωμα έργου τέχνης βοηθώντας έτσι, στη διαδικασία αποκατάστασης αυτού.

show abstract

Visualization of lymphatic vascular invasion in breast cancer by multiphoton microscopy

Cited by 4 publications

References 33 publications

Future Practices of Breast Pathology Using Digital and Computational Pathology

Future Practices of Breast Pathology Using Digital and Computational Pathology

Novel Microcrystal Formulations of Sorafenib Facilitate a Long-Acting Antitumor Effect and Relieve Treatment Side Effects as Observed With Fundus Microcirculation Imaging

Advances in non linear imaging microscopy for tissue and in-vivo biological samples characterization

Contact Info

Product

Resources

About