Leitthema Hautarzt DOI 10.1007/s00105-015-3632-y © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2015
In den letzten Jahren hat die konfokale Laserscanmikroskopie (KLSM) zunehmend Einzug in dermatologische Praxen gehalten. Die hohe Auflösung, welche die Darstellung einzelner Zellen ermöglicht, sowie die schmerzfreie In-vivo-Untersuchung der Haut stellen wesentliche Vorteile des Verfahrens dar und grenzen es somit von anderen innovativen Diagnostikverfahren ab. Zudem bildet die hohe wissenschaftliche Evidenz des Verfahrens die Basis für die Anwendung am Patienten. Die KLSM ist ein optisches Verfahren, das die Reflektanz von endogenen Chromophoren in der Haut (z. B. Keratin, Melanin) zur Bildgebung nutzt [1, 2]. Dabei arbeiten die für die Dermatologie konzipierten Geräte (Vivascope®, Mavig GmbH, München) mit einer Auflichttechnik, bei der die Haut von oben fokussiert mit einem Punktstrahllaser (830-nm-Diodenlaser, maximal 30 mW) beleuchtet wird. Das reflektierte Licht wird über eine Lochblende auf einen Detektor geleitet, sodass ausschließlich Signale aus einer definierten horizontalen Ebene zur Bildgebung herangezogen werden. Durch diese Technik kann eine sehr hohe Auflösung erreicht werden, auf der anderen Seite ist jedoch die Eindringtiefe in die Haut auf ca. 250 μm limitiert. Aufgrund der verwendeten Laser niedriger Energie (Laserklasse Ia) ist die Untersuchung mittels konfokaler Laserscanmikroskopie komplett nichtinvasiv, und neben der Schmerzfreiheit für den Patienten ist insbesondere die Möglichkeit, dynamische Vorgänge wie Blutfluss darzustellen, von besonderem Interesse. Zudem kann durch den Einsatz exogener Fluoreszenzfarbstoffe, monochromatischen Laserlichts verschiedener Wellenlängen und geeigneter Filtern auch Fluoreszenz zur Bildgebung genutzt werden. Der Fluoreszenz-
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Konfokale Laserscanmikroskopie farbstoff muss jedoch intradermal injiziert werden, um Tumoren darzustellen. Aktuell finden Fluoreszenzfarbstoffe insbesondere Einsatz in der ex vivo konfokalen Mikroskopie, bei der ein Farbstoff von außen aufgebracht werden kann.
Klinische Anwendung und Indikationsgebiete der in vivo konfokalen Laserscanmikroskopie Bereits die ersten wissenschaftlichen Arbeiten beschäftigten sich mit der Anwendung der KLSM zur Diagnostik von Pigmenttumoren und insbesondere der Diagnostik des malignen Melanoms. Die hohe Auflösung in oberflächlichen Hautschichten gepaart mit der exzellenten Eigenschaft des Melanins als endogenes Chromophor prädestinieren die KLSM zur Frühdiagnostik maligner Melanome und zur Abgrenzung von benignen Nävi oder anderen Läsionen. Daneben hat sich die KLSM zunehmend auch zur Diagnostik und Verlaufskontrolle von nichtmelanozytären Hauttumoren etabliert.
Nävi und malignes Melanom Das maligne Melanom ist schon früh Gegenstand systematischer Studien in der konfokalen Laserscanmikroskopie gewesen [3, 4]. In diesem Zusammenhang wurden definierte bildmorphologische Charakteristika von Melanomen sowie benignen melanozytären Läsionen erarbeitet. Während benigne Nävi durch eine reguläre Epidermisarchitektur mit erhaltener Junktionszone und gut abgrenzbare Papillen gekennzeichnet sind, können beim malignen Melanom atypische Zellen an der Junktionszone und in höheren Epidermislagen (sog. pagetoide Zellen) detektiert werden. Somit ist eine exzellente Korrelation mit den histologischen Kriterien gegeben [5−9].
In einer Studie von Pellacani et al. [10], welche die KLSM zusätzlich zur Dermatoskopie in der Diagnostik des Melanoms untersuchten, konnte gezeigt werden, dass die zusätzliche Anwendung der KLSM insbesondere die diagnostische Spezifität erhöht. Während in dieser Studie die Spezifität der Dermatoskopie bei 32 % lag, konnte die Spezifität durch die Anwendung der KLSM auf 68 % erhöht werden. In der Praxis bedeutet dies, dass mehr Nävi als benigne erkannt werden und somit die Anzahl unnötiger Biopsien deutlich verringert werden kann. Die ohnehin schon sehr hohe Sensitivität der Dermatoskopie konnte hingegen durch die KLSM allein nicht signifikant gesteigert werden. Kombiniert man jedoch beide Verfahren, was ohnehin immer erfolgen sollte, kann die Sensitivität signifikant erhöht werden. Kürzlich publizierte, voneinander unabhängige Studien stützen diese These, indem sie zeigten dass die sog. „number needed to excise“ (NNE), d. h. die Anzahl der Nävi, die exzidiert werden müssen, um ein Melanom zu finden, durch die KLSM deutlich verringert werden kann [11, 12].
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Die zusätzliche Anwendung der konfokalen Laserscanmikroskopie erhöht die diagnostische Spezifität Die verschiedenen Melanomtypen zeigen in der KLSM auch unterschiedliche Kriterien [13]. Von besonderem klinischem Interesse ist hier insbesondere die Abgrenzung des Lentigo-maligna-Melanoms von benignen Läsionen im Gesicht [14−16]. Zudem ist auch die Diagnostik amelanotischer Melanome mittels KLSM möglich, da auch die Melaninvorstufen in den neoplastischen Zellen die charakteristische Reflektanz zeigen ([17, 18]; . Abb. 1).
Abb. 1 8 Abgrenzung benigner Nävi vom malignem Melanom mittels konfokaler Laserscanmikroskopie. a–c Typische konfokalmikroskopische Kriterien eines benignen Nävus in Korrelation mit der Dermatoskopie. a Dermatoskopie einer einzelnen, dunkel pigmentierten Plaque. b Im Bereich des Stratum spinosum zeigen sich in der konfokalen Mikroskopie kleine, monomorphe hell reflektierende Pigmentzellen, die ein regelmäßiges sog. Kopfsteinpflastermuster erkennen lassen. c Im Bereich der dermoepidermalen Junktionszone (DEJ) sind die Pigmentzellen in regelmäßiger Ringstruktur angeordnet, die Papillen lassen sich gut abgrenzen. d–f Typische konfokalmikroskopische Kriterien eines frühen malignen Melanoms in Korrelation mit der Dermatoskopie. d In der Dermatoskopie zeigt sich ebenfalls eine sehr dunkel pigmentierte Läsion, die jedoch in der Peripherie angedeutete Pseudopodien aufweist. e In der konfokalen Mikroskopie zeigt sich im Stratum spinosum eine Veränderung der Architektur; insgesamt scheinen die Zellen lockerer angeordnet, daneben finden sich atypische Zellen mit dunklem Zellkern, die pagetoiden Zellen entsprechen (weißer Pfeil). f An der DEJ lassen sich keine Ringstrukturen mehr erkennen, die Papillen sind nicht mehr durch kleine, monomorphe Pigmentzellen abgrenzbar (rotes Oval). Daneben zeigen sich atypische Nester von Melanozyten (weißer Kreis) und atypische Zellen (weißer Pfeil). (Größenmaßstab eines konfokalen Bildes: 0,5 × 0,5 mm)
Aktinische Keratosen, Morbus Bowen und invasives Plattenepithelkarzinom Die Entwicklung von aktinischen Keratosen bis zum Plattenepithelkarzinom stellt in der Regel ein Kontinuum dar. Je nach Grad der Hyperkeratose lassen sich die Läsionen in unterschiedlichem Maße mittels KLSM diagnostizieren bzw. voneinander abgrenzen. Da die Hyperkeratose die optische Darstellung tieferer Strukturen verringert, eignen sich insbesondere nichthyperkeratotische aktinische Keratosen, Morbus Bowen und initiale Plattenepithelkarzinome zur Diagnostik mit-
tels KLSM. Dabei zeigt sich eine exzellente Korrelation mit der Histologie [19]. Somit lassen sich bei aktinischen Keratosen die Parakeratose sowie die Atypien der Keratinozyten mit Architekturverlust als auch die solare Elastose in der Dermis darstellen [20−22]. Beim Morbus Bowen sind die Atypien dann in der Regel noch stärker ausgeprägt. Zudem sind zusätzlich zahlreiche Dyskeratosen nachweisbar [23]. Problematisch kann aufgrund der horizontalen Darstellung des Gewebes die Erkennung einer frühen Invasion von Zellen in die Dermis sein. Finden sich jedoch in der Dermis hochrefraktile Strukturen ohne Verbindung zur Epi-
dermis, ist dies ein Hinweis für das Vorliegen eines hochdifferenzierten invasiven Plattenepithelkarzinoms. Bei ausgeprägten Atypien, welche die gesamte Epidermis betreffen, ist in jedem Fall eine Probebiospie angeraten, um einen invasiven Tumor auszuschließen. Neben der Primärdiagnostik aktinischer Keratosen eignet sich die KLSM auch ideal zum Monitoring unter Therapie und wird aktuell bereits in klinischen Studien eingesetzt. Dabei kann die KLSM einerseits über die Abheilung der Läsionen Aufschluss geben und auch pharmakodynamische Effekte neuer Medikamente sichtbar machen [24, 25]. Im Der Hautarzt
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Zusammenfassung · Abstract Gegensatz zur Histologie durch sequenzielle Biopsien hat die KLSM hier den entscheidenden Vorteil, dass eine Läsion im Zeitverlauf ohne Artefakte bzw. Entfernung der Läsion evaluiert werden kann.
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Die konfokale Laserscanmikroskopie eignet sich ideal zum Monitoring unter Therapie Eine weitere interessante Applikation der KLSM ist die Anwendung bei aktinischer Feldkanzerisierung zur Detektion subklinischer Läsionen [26]. Mittels KLSM können Atypien nachgewiesen werden, bevor sie klinisch sichtbar werden, und somit kann die Untersuchung Aufschluss über das Maß der Feldkanzerisierung geben. Darüber hinaus kann die KLSM genutzt werden, um mögliche Effekte der Therapie sichtbar zu machen.
Basalzellkarzinom Die Diagnostik von Basalzellkarzinomen (BCC) kann insbesondere in frühen Stadien Schwierigkeiten bereiten. Die Differenzialdiagnose von sog. „pink papules/ patches“ im Gesichtsbereich, die dermatoskopisch unspezifische Charakteristika zeigen, können aber mittels KLSM spezifisch diagnostiziert werden. Außerdem ist auch die Anwendung der KLSM bei pigmentierten BCC oftmals hilfreich und kann zur diagnostischen Abgrenzung vom malignen Melanom nützlich sein. Bildmorphologisch ist allen BCC in der Darstellung mittels KLSM das Vorhandensein von Tumornestern mit elongierten Zellen und peripherer Palisadenstellung gemein [27]. In einer großen Multicenterstudie an mehr als 700 Patienten konnte dabei eine Sensitivität von 100 % und eine Spezifität von 88 % für die KLSM-Diagnose des BCC gezeigt werden [28]. Neben der reinen Diagnosestellung ist beim BCC zudem die Spezifizierung des Subtyps von Bedeutung. Einerseits stehen zur Behandlung oberflächlicher BCCs nichtinvasive Behandlungsverfahren wie die photodynamische Therapie oder Imiquimod zur Verfügung. Andererseits ist die Identifikation bzw. Abgrenzung von infiltrativen und sklerodermiformen Basalzellkarzino-
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Hautarzt DOI 10.1007/s00105-015-3632-y © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2015 M. Ulrich
Konfokale Laserscanmikroskopie Zusammenfassung Die konfokale Laserscanmikroskopie (KLSM) ermöglicht die In-vivo-Diagnostik nichtmelanozytärer und melanozytärer Hauttumore mit hoher Sensitivität und Spezifität. Als optisches Verfahren mit sehr hoher Auflösung ermöglicht dieses Verfahren die Darstellung zellulärer Details in horizontalen Ebenen und wird daher auch als „optische Biopsie“ bezeichnet. In den letzten Jahren hat dieses innovative Verfahren Einzug in dermatologische Praxen genommen und wird täglich zur Hautkrebsfrüherkennung eingesetzt. Dabei wird die konfokale Laserscanmikroskopie als Zusatzdiagnostik bei klinisch und dermatoskopisch unklaren Läsionen verwendet. Aufgrund der zur Dermatoskopie deutlich höheren Spezifität kann durch die KLSM insbeson-
dere die Anzahl unnötiger Biopsien verringert werden. Neben der Anwendung in der Hauttumordiagnostik kann die konfokale Mikroskopie auch zur Diagnostik bzw. Eingrenzung von entzündlichen Dermatosen eingesetzt werden. Zukünftig ist neben der in vivo Anwendung der konfokalen Mikroskopie auch die ex vivo konfokale Mikroskopie von Interesse, die in der mikrographisch kontrollierten Chirurgie eingesetzt werden kann und dieses Verfahren in Zukunft deutlich vereinfachen bzw. verkürzen könnte. Schlüsselwörter Diagnostik · Hautkrebs · Hauttumor · Erregerdiagnostik · Hautkrebsfrüherkennung
Confocal laser scanning microscopy Abstract Reflectance confocal microscopy (RCM) allows the in vivo evaluation of melanocytic and nonmelanocytic skin tumours with high sensitivity and specificity. RCM represents an optical imaging technique, which enables us to examine the skin at high resolution. Today, RCM represents not only an interesting tool for dermatologic research but has also been introduced as a diagnostic tool in every day clinical practice. As such, RCM is applied for improvement of skin cancer diagnosis adjunct to clinical and dermatoscopic examination. In combination with dermatoscopy RCM has shown an increased specificity with simi-
men wichtig, um die Patienten einer optimalen Therapie zuführen zu können. Bezug nehmend auf eine kürzlich publizierte Studie, ist es möglich, mittels KLSM diese Differenzierung vorzunehmen [29]. Das therapeutische Monitoring von Basalzellkarzinomen unter nichtinvasiver Therapie wurde bereits in mehreren Studien evaluiert, und mittels KLSM können somit sowohl die Abheilung als auch frühe subklinische Rezidive bzw. Residuen erkannt werden ([30−32]; . Abb. 2).
Weitere Anwendungsgebiete Aktuell liegt das Hauptaugenmerk der wissenschaftlichen und klinischen An-
lar sensitivity. In this regard RCM helps to decrease the rate of unnecessary biopsies of benign lesions. Despite its use in dermatooncology RCM may also be used for diagnosis and monitoring of inflammatory diseases. Future developments include technical improvements, teledermatology solutions and the application of ex vivo RCM in Moh’s micrographic surgery. Keywords Diagnostics · Skin cancer · Skin tumor · Pathogen diagnosis · Skin cancer
wendung der KLSM sicherlich in der Tumordiagnostik. Darüber sind jedoch auch die Vielzahl entzündlicher Dermatosen interessante Anwendungsgebiete. Bisher stellen dabei das akute Kontaktekzem sowie die Psoriasis vulgaris die am besten untersuchten inflammatorischen Hauterkrankungen dar [33−35]. Während das Ekzem durch Spongiose und Mikrosvesikelbildung charakterisiert wurde, zeigt die Psoriasis in der KLSM charakteristischerweise Parakeratose sowie Papillomatose. Ferner wurden reaktive bzw. begleitende entzündliche Prozesse im Rahmen der Wundheilung, aber auch Autoimmundermatosen untersucht. In den letzten Jahren wurden zudem auch Pigment-
Abb. 2 8 Abgrenzung von Morbus Bowen und oberflächlichem Basalzellkarzinom (BCC) mittels konfokaler Laserscanmikroskopie (KLSM). a–c Histologisch gesicherter Morbus Bowen. a In der Dermatoskopie sind aufgrund einer aufliegenden Kruste keine eindeutigen Kriterien eines Morbus Bowen erkennbar, insbesondere glomeruläre Gefäße können hier nicht sicher dargestellt werden. b In der KLSM Nachweis zahlreicher Dyskeratosen (weiße Pfeile) sowie eines atypischen Honigwabenmusters. c An der dermoepidermalen Junktionszone deutlich erweiterte Gefäße in den Papillen mit charakteristischem s-förmigem bzw. gewundenem Verlauf. d–f Korrelation der Dermatoskopie und KLSM bei einem Basalzellkarzinom. d Dermatoskopie mit kleinen Erosionen und feinen Gefäßerweiterungen. e In der KLSM im Bereich der Junktionszone bzw. an der Grenze zur oberen Dermis findet sich eine Stromareaktion mit einem feinen elongierten Gefäß im Zentrum (BG). f In der Dermis finden sich typische basaloide Nester mit peripherer Palisadenstellung (BCC). Daneben deutlich elongierte und dilatierte Gefäße (BG), eingebettet in ein fibröses Stroma. (Größenmaßstab eines konfokalen Bildes: 0,5 mm × 0,5 mm)
störungen wie die Vitiligo und das Melasma näher charakterisiert [36, 37]. Im Rahmen der Diagnostik entzündlicher Erkrankung ist die Charakterisierung der Verteilungsmuster der entzündlichen Infiltrate von besonderer Bedeutung. Dagegen ist es mittels KLSM nicht möglich, verschiedene Typen von Entzündungszellen wie Lymphozyten und eosinophile Granulozyten zu differenzieren. Dagegen gelingt es, verschiedene Erreger wie Pilze mittels KLSM darzustellen. Pilzinfektionen der Haut oder der Nagelplatte lassen sich direkt am Patienten ohne Gewebeaufbereitung diagnostizieren. Hyphen und Sporen stellen sich als hell reflektierende Strukturen mit typischer Morphologie dar [38]. Aber auch Milben
wie Sarcoptes scabei oder Demodex folliculorum lassen sich schnell nachweisen, und die KLSM kann zur Sofortdiagnostik einer Skabies oder zum Nachweis und zur Quantifizierung einer Demodex-Besiedlung bei Rosazea verwendet werden [39, 40]. Kleinere Erreger wie Bakterien und Viren sind nicht direkt durch die KLSM nachweisbar. Jedoch zeigen z. B. Herpesviruserkrankungen wie Herpes zoster oder Herpes simplex in der KLSM typische akantholytische intraepidermale Bläschen mit riesigen virusinfizierten Zellen. Somit kann die KLSM auch hier zur Diagnostik eingesetzt werden (. Abb. 3).
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Verschiedene Erreger wie Pilze können mittels konfokaler Laserscanmikroskopie dargestellt werden Ein weiteres, breites Anwendungsgebiet der KLSM stellt die kosmetische Forschung dar. Dabei wird sie zur Objektivierung und Quantifizierung von Therapieeffekten eingesetzt. Beispielsweise können irritativ toxische Effekte evaluiert, aber auch Prozesse wie Hautalterung oder Wundheilungsvorgänge nichtinvasiv untersucht werden.
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Abb. 3 8 Erregerdiagnostik mittels konfokaler Laserscanmikroskopie. a In-vivo-Nachweis einer Tinea corporis mittels konfokaler Mikroskopie, wobei sich die Hyphen als hell reflektierende, verzweigte Strukturen im Stratum corneum nachweisen lassen (weißer, gestrichelter Kreis). b Nachweis von multiplen Demodex folliculorum in einem Follikel (weiße Pfeile) – in diesem Fall nebenbefundlich in einer aktinischen Keratose. c Nachweis von Teilen einer Larva migrans (weißer Stern) sowie die assoziierten Gangstrukturen mit Debris (weißer Pfeil)
Ex vivo konfokale Laserscanmikroskopie Neben der Anwendung am lebenden Gewebe stehen derzeit auch bereits Geräte zur Verfügung, mit denen sowohl mittels Reflektanz-, aber auch Fluoreszenzkonfokaler Laserscanmikroskopie Gewebe ex vivo untersucht werden können. Die Hauptindikation für die ex vivo konfokale Laserscanmikroskopie stellt die Untersuchung von Randschnitten im Rahmen der mikrographisch kontrollierten Chirurgie von Hauttumoren und hier insbesondere des Basalzellkarzinoms dar [41, 42]. Im Gegensatz zum konventionellen Verfahren liegt der größte Vorteil in der verkürzten Untersuchungszeit von ca. 8 min pro Bild.
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Die Hauptindikation für die ex vivo konfokale Laserscanmikroskopie stellt die Untersuchung von Randschnitten dar Die Verwendung von Fluoreszenzfarbstoffen und die Anwendung verschiedener Laser erlauben eine Verbesserung des Kontrastes. So konnten z. B. durch die Anwendung von Acridinorange durch Karen et al. [43] eine Sensitivität von 96,6 % und eine Spezifität von 89,2 % gezeigt werden. Mögliche Kopplung von Antikörpern an Fluoreszenzfarbstoffe könnte die Treffsicherheit der
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Ex-vivo-KLSM zukünftig möglicherweise weiter verbessern. Aktuell wird die Exvivo-KLSM im experimentellen Stadium evaluiert und hat im Gegensatz zur In-vivo-KLSM noch keinen Einzug in die tägliche Routine gefunden. Jedoch stellt dieses Verfahren eine interessante Alternative zur herkömmlichen, zeit- und kostenintensiven mikrographischen Chirurgie dar und besitzt auch in der Schnellschnittdiagnostik anderer Tumore ein großes Potenzial.
Schlussfolgerung und Ausblick Als innovatives Diagnostikverfahren hat sich die In-vivo-KLSM in den letzten Jahren zunehmend in der dermatologischen Diagnostik von Hauttumoren etabliert. Aufgrund der hohen Auflösung des Verfahrens können zelluläre Details nichtinvasiv und in Echtzeit dargestellt werden. Somit steht den Dermatologen eine Methode zur Verfügung, die die In-vivo Diagnostik einer Vielzahl von onkologischen und nichtonkologischen Fragestellungen ermöglicht. Basierend auf zahlreichen Studien konnte gezeigt werden, dass die KLSM insbesondere die diagnostische Spezifität erhöht. Somit kann durch die KLSM die unnötige Exzision benigner Läsionen verhindert werden. Die hohe Auflösung und die Vielzahl zu untersuchender Fragestellungen verlangt vom Untersucher jedoch ein hohes Maß an Fachwissen, um die Morphologie der KLSM ge-
nau interpretieren zu können. Angesichts der exzellenten Korrelation mit der Histologie ist die Interpretation der KLSMBilder bei histologischen Vorkenntnissen wesentlich leichter und schneller erlernbar. Bei entsprechender Qualifikation bzw. Erfahrung bietet die Anwendung der KLSM eine vielfältige und faszinierende Verbesserung der diagnostischen Möglichkeiten. Für den Patienten ergibt sich der Vorteil der narben- und schmerzfreien Diagnosestellung, die ohne Zeitverzögerung und mit einer großen Treffsicherheit erfolgen kann.
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Die Diagnosestellung kann ohne Zeitverzögerung und mit großer Treffsicherheit erfolgen Bekannte Limitationen der KLSM in der Praxis liegen im benötigten Zeitaufwand für die Untersuchung, die ca. 10 min in Anspruch nimmt. Des Weiteren ist die Eindringtiefe beim In-vivo-Verfahren im Vergleich zu anderen Diagnostikmethoden und auch der ex-vivo-Methode begrenzt. Technische Innovationen wie ein schon verfügbares Handgerät (vor allem für nichtmelanozytäre Läsionen) sowie andere Soft-und Hardwareoptionen können zukünftig hier eventuell weitere Zeitersparnis bringen. Neben der praktischen Anwendung findet die KLSM zunehmend Verwen-
dung in klinischen Studien, da sie ermöglicht, eine Läsion über den Zeitverlauf zu beobachten, und neben der Beurteilung der Effizienz eines Arzneimittels auch pharmakodynamische Effekte sichtbar machen kann. Vielfältige Einsatzbereiche bietet auch die Ex-vivo-KLSM, hier muss abgewartet werden, inwiefern diese Methode Einzug in die pathologische Begutachtung von Gewebe findet.
Fazit für die Praxis 55Die KLSM ist eine innovative Diagnostikmethode, die durch die detaillierte Bilddarstellung kutaner Strukturen eine Sonderstellung einnimmt und die Diagnostik von Hauttumoren mit hoher Genauigkeit ermöglicht. 55Dabei ist die KLSM nicht mehr nur auf die experimentelle Forschung begrenzt, sondern hat sich aufgrund ihrer Praxistauglichkeit zunehmend in spezialisierten Praxen und Kliniken etabliert und Einzug in aktuelle Leitlinien gefunden [44].
Korrespondenzadresse Dr. M. Ulrich Dermatologie am Regierungsviertel Collegium Medicum Berlin GmbH Luisenstraße 54/55, 10117 Berlin [email protected]
Einhaltung ethischer Richtlinien Interessenkonflikt. M. Ulrich: Vortrags- und Beratungstätigkeit für folgende Firmen: Almirall GmbH, Biofrontera, Galderma, Leo Pharma A/S, Mavig GmbH, Michelson Diagnostics. Dieser Beitrag beinhaltet keine Studien an Menschen oder Tieren.
Literatur 1. Rajadhyaksha M, Grossman M, Esterowitz D, Webb RH, Anderson RR (1995) In vivo confocal scanning laser microscopy of human skin: melanin provides strong contrast. J Invest Dermatol 104:946–952 2. Rajadhyaksha M, González S, Zavislan JM, Anderson RR, Webb RH (1999) In vivo confocal scanning laser microscopy of human skin II: advances in instrumentation and comparison with histology. J Invest Dermatol 13:293–303 3. Langley RGB, Rajadhyashka M (2001) Confocal scanning laser microscopy of benign and malignant melanocytic skin lesions in vivo. J Am Acad Dermatol 45(3):365–376
4. Gerger A et al (2005) Diagnostic applicability of in vivo confocal laser scanning microscopy in melanocytic skin tumors. J Invest Dermatol 124(3):493– 498 5. Ahlgrimm-Siess V, Massone C, Koller S, Fink-Puches R, Richtig E, Wolf I, Gerger A, Hofmann-Wellenhof R (2008) In vivo confocal scanning laser microscopy of common naevi with globular, homogeneous and reticular pattern in dermoscopy. Br J Dermatol 158(5):1000–1007 6. Pellacani G, Cesinaro A M, Seidenari S (2005) In vivo assessment of melanocytic nests in nevi and melanomas by reflectance confocal microscopy. Mod Pathol 18(4):469–474 7. Pellacani G, Cesinaro AM, Longo C et al (2005) Microscopic in vivo description of cellular architecture of dermoscopic pigment network in nevi and melanomas. Arch Dermatol 141:147–154 8. Pellacani G, Guitera P, Longo C et al (2007) The impact of in vivo reflectance confocal microscope for imaging human tissue microscopy for the diagnostic accuracy of melanoma and equivocal melanocytic lesions. J Invest Dermatol 127(12):2759– 2765 9. Pellacani G, Longo C, Malvehy J, Puig S, Carrera C, Segura S, Bassoli S, Seidenari S (2008) In vivo confocal microscopic and histopathologic correlations of dermoscopic features in 202 melanocytic lesions. Arch Dermatol 144(12):1597–1608 10. Pellacani G, Cesinaro AM, Seidenari S (2005) Reflectance-mode confocal microscopy of pigmented skin lesions – improvement in melanoma diagnostic specificity. J Am Acad Dermatol 53(6):979– 985 11. Pellacani G, Pepe P, Casari A, Longo C (2014) Reflectance confocal microscopy as a second-level examination in skin oncology improves diagnostic accuracy and saves unnecessary excisions: a longitudinal prospective study. Br J Dermatol 171(5):1044–1051 12. Alarcon I, Carrera C, Palou J, Alos L, Malvehy J, Puig S (2014) Impact of in vivo reflectance confocal microscopy on the number needed to treat melanoma in doubtful lesions. Br J Dermatol 170(4):802– 808 13. Pellacani G, De Pace B, Reggiani C, Cesinaro AM, Argenziano G, Zalaudek I, Soyer HP, Longo C (2014) Distinct melanoma types based on reflectance confocal microscopy. Exp Dermatol 23(6):414–418 14. Guitera P, Pellacani G, Crotty KA, Scolyer RA, Li LX, Bassoli S, Vinceti M, Rabinovitz H, Longo C, Menzies SW (2010) The impact of in vivo reflectance confocal microscopy on the diagnostic accuracy of lentigo maligna and equivocal pigmented and nonpigmented macules of the face. J Invest Dermatol 130(8):2080–2091 15. de Carvalho N, Farnetani F, Ciardo S, Ruini C, Witkowski AM, Longo C, Argenziano G, Pellacani G (2014) Reflectance Confocal Microscopy correlates of dermoscopic patterns of facial lesions helps to discriminate lentigo maligna from pigmented non-melanocytic macules. Br J Dermatol. doi:10.1111/bjd.13546. [Epub ahead of print] 16. Alarcón I, Carrera C, Puig S, Malvehy J (2014) Clinical usefulness of reflectance confocal microscopy in the management of facial lentigo maligna melanoma. Actas Dermosifiliogr 105(3):e13–e17 17. Braga JC, Scope A, Klaz I, Mecca P, González S, Rabinovitz H, Marghoob AA (2009) The significance of reflectance confocal microscopy in the assessment of solitary pink skin lesions. J Am Acad Dermatol 61(2):230–241
18. Maier T, Sattler EC, Braun-Falco M, Korting HC, Ruzicka T, Berking C (2013) Reflectance confocal microscopy in the diagnosis of partially and completely amelanotic melanoma: report on seven cases. J Eur Acad Dermatol Venereol 27(1):e42–e52 19. Aghassi D, Anderson RR, Gonzalez S (2000) Confocal laser microscopic imaging of actinic keratoses in vivo: a preliminary report. J Am Acad Dermatol 43(1 Pt 1):42–48 20. Horn M, Gerger A, Ahlgrimm-Siess V, Weger W, Koller S, Kerl H, Samonigg H, Smolle J, Hofmann-Wellenhof R (2008) Discrimination of actinic keratoses from normal skin with reflectance mode confocal microscopy. Dermatol Surg 34(5):620–625 21. Ulrich M, Maltusch A, Rius-Diaz F, Röwert J, González S, Sterry W, Stockfleth E, Astner S (2008) Clinical applicability of in vivo Reflectance Confocal Microscopy for the diagnosis of actinic keratoses. J Dermatol Surg 34(5):610–619 22. Ulrich M, Maltusch A, Röwert J, González S, Sterry W, Stockfleth E, Astner S (2007) Actinic keratoses: non- invasive diagnosis for field cancerisation. Br J Dermatol 156(3):13–17 23. Ulrich M, Kanitakis J, González S, Lange-Asschenfeldt S, Stockfleth E, Roewert-Huber J (2012) Evaluation of Bowen disease by in vivo reflectance confocal microscopy. Br J Dermatol 166(2):451–453 24. Label of Picato®. http://www.ema.europa.eu/docs/ en_GB/document_library/EPAR_-_Product_Information/human/002275/WC500135327.pdf. Zugegriffen: 15. Nov. 2012 25. Maier T, Cekovic D, Ruzicka T, Sattler EC, Berking C (2015) Treatment monitoring of topical ingenol mebutate in actinic keratoses with the combination of optical coherence tomography and reflectance confocal microscopy: a case series. Br J Dermatol 172(3):816–818 26. Ulrich M, Krueger-Corcoran D, Roewert-Huber J, Sterry W, Stockfleth E, Astner S (2010) Reflectance Confocal Microscopy for noninvasive monitoring of therapy and detection of subclinical actinic keratoses. Dermatology 220(1):15–24 27. González S, Tannous Z (2002) Real-time, in vivo confocal reflectance microscopy of basal cell carcinoma. J Am Acad Dermatol 47(6):869–874 28. Guitera P, Menzies SW, Longo C, Cesinaro AM, Scolyer RA, Pellacani G (2012) In vivo confocal microscopy for diagnosis of melanoma and basal cell carcinoma using a two-step method: analysis of 710 consecutive clinically equivocal cases. J Invest Dermatol 132(10):2386–2394 29. Longo C, Lallas A, Kyrgidis A, Rabinovitz H, Moscarella E, Ciardo S, Zalaudek I, Oliviero M, Losi A, Gonzalez S, Guitera P, Piana S, Argenziano G, Pellacani G (2014) Classifying distinct basal cell carcinoma subtype by means of dermatoscopy and reflectance confocal microscopy. J Am Acad Dermatol 71(4):716–724 30. Venturini M, Sala R, Gonzàlez S, Calzavara-Pinton PG (2013) Reflectance confocal microscopy allows in vivo real-time noninvasive assessment of the outcome of methyl aminolaevulinate photodynamic therapy of basal cell carcinoma. Br J Dermatol 168(1):99–105 31. Chen CS, Sierra H, Cordova M, Rajadhyaksha M (2014) Confocal microscopy-guided laser ablation for superficial and early nodular Basal cell carcinoma: a promising surgical alternative for superficial skin cancers. JAMA Dermatol 150(9):994–998 32. Maier T, Kulichova D, Ruzicka T, Berking C (2014) Noninvasive monitoring of basal cell carcinomas treated with systemic hedgehog inhibitors: pseudocysts as a sign of tumor regression. J Am Acad Dermatol 71(4):725–730
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Leitthema 33. Astner S, González S, Gonzalez E (2006) Non-Invasive evaluation of Allergic and Irritant Contact Dermatitis by in-vivo reflectance confocal microscopy. Dermatitis 17(4):182–191 34. Ardigo M, Cota C, Berardesca E, González S (2009) Concordance between in vivo reflectance confocal microscopy and histology in the evaluation of plaque psoriasis. J Eur Acad Dermatol Venereol 23(6):660–667 35. Wolberink EA, van Erp PE, Teussink MM, van de Kerkhof PC, Gerritsen MJ (2011) Cellular features of psoriatic skin: imaging and quantification using in vivo reflectance confocal microscopy. Cytometry B Clin Cytom 80(3):141–149 36. Ardigo M, Malizewsky I, Dell’anna ML, Berardesca E, Picardo M (2007) Preliminary evaluation of vitiligo using in vivo reflectance confocal microscopy. J Eur Acad Dermatol Venereol 21(10):1344–1350 37. Kang HY, Bahadoran P, Suzuki I, Zugaj D, Khemis A, Passeron T, Andres P, Ortonne JP (2010) In vivo reflectance confocal microscopy detects pigmentary changes in melasma at a cellular level resolution. Exp Dermatol 19(8):e228–e233 38. Rothmund G, Sattler EC, Kaestle R, Fischer C, Haas CJ, Starz H, Welzel J (2013) Confocal laser scanning microscopy as a new valuable tool in the diagnosis of onychomycosis-comparison of six diagnostic methods. Mycosis 56(1):47–55 39. Slutsky JB, Rabinovitz H, Grichnik JM, Marghoob AA (2011) Reflectance confocal microscopic features of dermatophytes, scabies, and demodex. Arch Dermatol 147(8):1008 40. Sattler EC, Maier T, Hoffmann VS, Hegyi J, Ruzicka T, Berking C (2012) Noninvasive in vivo detection and quantification of Demodex mites by confocal laser scanning microscopy. Br J Dermatol 167(5):1042–1047 41. Gareau DS, Karen JK, Dusza SW, Tudisco M, Nehal KS, Rajadhyaksha M (2009) Sensitivity and specificity for detecting basal cell carcinomas in Mohs excisions with confocal fluorescence mosaicing microscopy. J Biomed Opt 14(3):034012 42. Bennàssar A, Vilata A, Puig S, Malvehy J (2014) Ex vivo fluorescence confocal microscopy for fast evaluation of tumour margins during Mohs surgery. Br J Dermatol 170(2):360–365 43. Karen JK, Gareau DS, Dusza SW, Tudisco M, Rajadhyaksha M, Nehal KS (2009) Detection of basal cell carcinomas in Mohs excisions with fluorescence confocal mosaicing microscopy. Br J Dermatol 160(6):1242–1250 44. S3-Leitlinie Prävention von Hautkrebs. http:// www.awmf.org/uploads/tx_szleitlinien/032052OLl_Prävention_von_Hautkrebs_2014-04.pdf
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In den letzten Jahren hat die konfokale Laserscanmikroskopie (KLSM) zunehmend Einzug in dermatologische Praxen gehalten. Die hohe Auflösung, welche die Darstellung einzelner Zellen ermöglicht, sowie die schmerzfreie In-vivo-Untersuchung der Haut stellen wesentliche Vorteile des Verfahrens dar und grenzen es somit von anderen innovativen Diagnostikverfahren ab. Zudem bildet die hohe wissenschaftliche Evidenz des Verfahrens die Basis für die Anwendung am Patienten. Die KLSM ist ein optisches Verfahren, das die Reflektanz von endogenen Chromophoren in der Haut (z. B. Keratin, Melanin) zur Bildgebung nutzt [1, 2]. Dabei arbeiten die für die Dermatologie konzipierten Geräte (Vivascope®, Mavig GmbH, München) mit einer Auflichttechnik, bei der die Haut von oben fokussiert mit einem Punktstrahllaser (830-nm-Diodenlaser, maximal 30 mW) beleuchtet wird. Das reflektierte Licht wird über eine Lochblende auf einen Detektor geleitet, sodass ausschließlich Signale aus einer definierten horizontalen Ebene zur Bildgebung herangezogen werden. Durch diese Technik kann eine sehr hohe Auflösung erreicht werden, auf der anderen Seite ist jedoch die Eindringtiefe in die Haut auf ca. 250 μm limitiert. Aufgrund der verwendeten Laser niedriger Energie (Laserklasse Ia) ist die Untersuchung mittels konfokaler Laserscanmikroskopie komplett nichtinvasiv, und neben der Schmerzfreiheit für den Patienten ist insbesondere die Möglichkeit, dynamische Vorgänge wie Blutfluss darzustellen, von besonderem Interesse. Zudem kann durch den Einsatz exogener Fluoreszenzfarbstoffe, monochromatischen Laserlichts verschiedener Wellenlängen und geeigneter Filtern auch Fluoreszenz zur Bildgebung genutzt werden. Der Fluoreszenz-
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Konfokale Laserscanmikroskopie farbstoff muss jedoch intradermal injiziert werden, um Tumoren darzustellen. Aktuell finden Fluoreszenzfarbstoffe insbesondere Einsatz in der ex vivo konfokalen Mikroskopie, bei der ein Farbstoff von außen aufgebracht werden kann.
Klinische Anwendung und Indikationsgebiete der in vivo konfokalen Laserscanmikroskopie Bereits die ersten wissenschaftlichen Arbeiten beschäftigten sich mit der Anwendung der KLSM zur Diagnostik von Pigmenttumoren und insbesondere der Diagnostik des malignen Melanoms. Die hohe Auflösung in oberflächlichen Hautschichten gepaart mit der exzellenten Eigenschaft des Melanins als endogenes Chromophor prädestinieren die KLSM zur Frühdiagnostik maligner Melanome und zur Abgrenzung von benignen Nävi oder anderen Läsionen. Daneben hat sich die KLSM zunehmend auch zur Diagnostik und Verlaufskontrolle von nichtmelanozytären Hauttumoren etabliert.
Nävi und malignes Melanom Das maligne Melanom ist schon früh Gegenstand systematischer Studien in der konfokalen Laserscanmikroskopie gewesen [3, 4]. In diesem Zusammenhang wurden definierte bildmorphologische Charakteristika von Melanomen sowie benignen melanozytären Läsionen erarbeitet. Während benigne Nävi durch eine reguläre Epidermisarchitektur mit erhaltener Junktionszone und gut abgrenzbare Papillen gekennzeichnet sind, können beim malignen Melanom atypische Zellen an der Junktionszone und in höheren Epidermislagen (sog. pagetoide Zellen) detektiert werden. Somit ist eine exzellente Korrelation mit den histologischen Kriterien gegeben [5−9].
In einer Studie von Pellacani et al. [10], welche die KLSM zusätzlich zur Dermatoskopie in der Diagnostik des Melanoms untersuchten, konnte gezeigt werden, dass die zusätzliche Anwendung der KLSM insbesondere die diagnostische Spezifität erhöht. Während in dieser Studie die Spezifität der Dermatoskopie bei 32 % lag, konnte die Spezifität durch die Anwendung der KLSM auf 68 % erhöht werden. In der Praxis bedeutet dies, dass mehr Nävi als benigne erkannt werden und somit die Anzahl unnötiger Biopsien deutlich verringert werden kann. Die ohnehin schon sehr hohe Sensitivität der Dermatoskopie konnte hingegen durch die KLSM allein nicht signifikant gesteigert werden. Kombiniert man jedoch beide Verfahren, was ohnehin immer erfolgen sollte, kann die Sensitivität signifikant erhöht werden. Kürzlich publizierte, voneinander unabhängige Studien stützen diese These, indem sie zeigten dass die sog. „number needed to excise“ (NNE), d. h. die Anzahl der Nävi, die exzidiert werden müssen, um ein Melanom zu finden, durch die KLSM deutlich verringert werden kann [11, 12].
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Die zusätzliche Anwendung der konfokalen Laserscanmikroskopie erhöht die diagnostische Spezifität Die verschiedenen Melanomtypen zeigen in der KLSM auch unterschiedliche Kriterien [13]. Von besonderem klinischem Interesse ist hier insbesondere die Abgrenzung des Lentigo-maligna-Melanoms von benignen Läsionen im Gesicht [14−16]. Zudem ist auch die Diagnostik amelanotischer Melanome mittels KLSM möglich, da auch die Melaninvorstufen in den neoplastischen Zellen die charakteristische Reflektanz zeigen ([17, 18]; . Abb. 1).
Abb. 1 8 Abgrenzung benigner Nävi vom malignem Melanom mittels konfokaler Laserscanmikroskopie. a–c Typische konfokalmikroskopische Kriterien eines benignen Nävus in Korrelation mit der Dermatoskopie. a Dermatoskopie einer einzelnen, dunkel pigmentierten Plaque. b Im Bereich des Stratum spinosum zeigen sich in der konfokalen Mikroskopie kleine, monomorphe hell reflektierende Pigmentzellen, die ein regelmäßiges sog. Kopfsteinpflastermuster erkennen lassen. c Im Bereich der dermoepidermalen Junktionszone (DEJ) sind die Pigmentzellen in regelmäßiger Ringstruktur angeordnet, die Papillen lassen sich gut abgrenzen. d–f Typische konfokalmikroskopische Kriterien eines frühen malignen Melanoms in Korrelation mit der Dermatoskopie. d In der Dermatoskopie zeigt sich ebenfalls eine sehr dunkel pigmentierte Läsion, die jedoch in der Peripherie angedeutete Pseudopodien aufweist. e In der konfokalen Mikroskopie zeigt sich im Stratum spinosum eine Veränderung der Architektur; insgesamt scheinen die Zellen lockerer angeordnet, daneben finden sich atypische Zellen mit dunklem Zellkern, die pagetoiden Zellen entsprechen (weißer Pfeil). f An der DEJ lassen sich keine Ringstrukturen mehr erkennen, die Papillen sind nicht mehr durch kleine, monomorphe Pigmentzellen abgrenzbar (rotes Oval). Daneben zeigen sich atypische Nester von Melanozyten (weißer Kreis) und atypische Zellen (weißer Pfeil). (Größenmaßstab eines konfokalen Bildes: 0,5 × 0,5 mm)
Aktinische Keratosen, Morbus Bowen und invasives Plattenepithelkarzinom Die Entwicklung von aktinischen Keratosen bis zum Plattenepithelkarzinom stellt in der Regel ein Kontinuum dar. Je nach Grad der Hyperkeratose lassen sich die Läsionen in unterschiedlichem Maße mittels KLSM diagnostizieren bzw. voneinander abgrenzen. Da die Hyperkeratose die optische Darstellung tieferer Strukturen verringert, eignen sich insbesondere nichthyperkeratotische aktinische Keratosen, Morbus Bowen und initiale Plattenepithelkarzinome zur Diagnostik mit-
tels KLSM. Dabei zeigt sich eine exzellente Korrelation mit der Histologie [19]. Somit lassen sich bei aktinischen Keratosen die Parakeratose sowie die Atypien der Keratinozyten mit Architekturverlust als auch die solare Elastose in der Dermis darstellen [20−22]. Beim Morbus Bowen sind die Atypien dann in der Regel noch stärker ausgeprägt. Zudem sind zusätzlich zahlreiche Dyskeratosen nachweisbar [23]. Problematisch kann aufgrund der horizontalen Darstellung des Gewebes die Erkennung einer frühen Invasion von Zellen in die Dermis sein. Finden sich jedoch in der Dermis hochrefraktile Strukturen ohne Verbindung zur Epi-
dermis, ist dies ein Hinweis für das Vorliegen eines hochdifferenzierten invasiven Plattenepithelkarzinoms. Bei ausgeprägten Atypien, welche die gesamte Epidermis betreffen, ist in jedem Fall eine Probebiospie angeraten, um einen invasiven Tumor auszuschließen. Neben der Primärdiagnostik aktinischer Keratosen eignet sich die KLSM auch ideal zum Monitoring unter Therapie und wird aktuell bereits in klinischen Studien eingesetzt. Dabei kann die KLSM einerseits über die Abheilung der Läsionen Aufschluss geben und auch pharmakodynamische Effekte neuer Medikamente sichtbar machen [24, 25]. Im Der Hautarzt
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Zusammenfassung · Abstract Gegensatz zur Histologie durch sequenzielle Biopsien hat die KLSM hier den entscheidenden Vorteil, dass eine Läsion im Zeitverlauf ohne Artefakte bzw. Entfernung der Läsion evaluiert werden kann.
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Die konfokale Laserscanmikroskopie eignet sich ideal zum Monitoring unter Therapie Eine weitere interessante Applikation der KLSM ist die Anwendung bei aktinischer Feldkanzerisierung zur Detektion subklinischer Läsionen [26]. Mittels KLSM können Atypien nachgewiesen werden, bevor sie klinisch sichtbar werden, und somit kann die Untersuchung Aufschluss über das Maß der Feldkanzerisierung geben. Darüber hinaus kann die KLSM genutzt werden, um mögliche Effekte der Therapie sichtbar zu machen.
Basalzellkarzinom Die Diagnostik von Basalzellkarzinomen (BCC) kann insbesondere in frühen Stadien Schwierigkeiten bereiten. Die Differenzialdiagnose von sog. „pink papules/ patches“ im Gesichtsbereich, die dermatoskopisch unspezifische Charakteristika zeigen, können aber mittels KLSM spezifisch diagnostiziert werden. Außerdem ist auch die Anwendung der KLSM bei pigmentierten BCC oftmals hilfreich und kann zur diagnostischen Abgrenzung vom malignen Melanom nützlich sein. Bildmorphologisch ist allen BCC in der Darstellung mittels KLSM das Vorhandensein von Tumornestern mit elongierten Zellen und peripherer Palisadenstellung gemein [27]. In einer großen Multicenterstudie an mehr als 700 Patienten konnte dabei eine Sensitivität von 100 % und eine Spezifität von 88 % für die KLSM-Diagnose des BCC gezeigt werden [28]. Neben der reinen Diagnosestellung ist beim BCC zudem die Spezifizierung des Subtyps von Bedeutung. Einerseits stehen zur Behandlung oberflächlicher BCCs nichtinvasive Behandlungsverfahren wie die photodynamische Therapie oder Imiquimod zur Verfügung. Andererseits ist die Identifikation bzw. Abgrenzung von infiltrativen und sklerodermiformen Basalzellkarzino-
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Hautarzt DOI 10.1007/s00105-015-3632-y © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2015 M. Ulrich
Konfokale Laserscanmikroskopie Zusammenfassung Die konfokale Laserscanmikroskopie (KLSM) ermöglicht die In-vivo-Diagnostik nichtmelanozytärer und melanozytärer Hauttumore mit hoher Sensitivität und Spezifität. Als optisches Verfahren mit sehr hoher Auflösung ermöglicht dieses Verfahren die Darstellung zellulärer Details in horizontalen Ebenen und wird daher auch als „optische Biopsie“ bezeichnet. In den letzten Jahren hat dieses innovative Verfahren Einzug in dermatologische Praxen genommen und wird täglich zur Hautkrebsfrüherkennung eingesetzt. Dabei wird die konfokale Laserscanmikroskopie als Zusatzdiagnostik bei klinisch und dermatoskopisch unklaren Läsionen verwendet. Aufgrund der zur Dermatoskopie deutlich höheren Spezifität kann durch die KLSM insbeson-
dere die Anzahl unnötiger Biopsien verringert werden. Neben der Anwendung in der Hauttumordiagnostik kann die konfokale Mikroskopie auch zur Diagnostik bzw. Eingrenzung von entzündlichen Dermatosen eingesetzt werden. Zukünftig ist neben der in vivo Anwendung der konfokalen Mikroskopie auch die ex vivo konfokale Mikroskopie von Interesse, die in der mikrographisch kontrollierten Chirurgie eingesetzt werden kann und dieses Verfahren in Zukunft deutlich vereinfachen bzw. verkürzen könnte. Schlüsselwörter Diagnostik · Hautkrebs · Hauttumor · Erregerdiagnostik · Hautkrebsfrüherkennung
Confocal laser scanning microscopy Abstract Reflectance confocal microscopy (RCM) allows the in vivo evaluation of melanocytic and nonmelanocytic skin tumours with high sensitivity and specificity. RCM represents an optical imaging technique, which enables us to examine the skin at high resolution. Today, RCM represents not only an interesting tool for dermatologic research but has also been introduced as a diagnostic tool in every day clinical practice. As such, RCM is applied for improvement of skin cancer diagnosis adjunct to clinical and dermatoscopic examination. In combination with dermatoscopy RCM has shown an increased specificity with simi-
men wichtig, um die Patienten einer optimalen Therapie zuführen zu können. Bezug nehmend auf eine kürzlich publizierte Studie, ist es möglich, mittels KLSM diese Differenzierung vorzunehmen [29]. Das therapeutische Monitoring von Basalzellkarzinomen unter nichtinvasiver Therapie wurde bereits in mehreren Studien evaluiert, und mittels KLSM können somit sowohl die Abheilung als auch frühe subklinische Rezidive bzw. Residuen erkannt werden ([30−32]; . Abb. 2).
Weitere Anwendungsgebiete Aktuell liegt das Hauptaugenmerk der wissenschaftlichen und klinischen An-
lar sensitivity. In this regard RCM helps to decrease the rate of unnecessary biopsies of benign lesions. Despite its use in dermatooncology RCM may also be used for diagnosis and monitoring of inflammatory diseases. Future developments include technical improvements, teledermatology solutions and the application of ex vivo RCM in Moh’s micrographic surgery. Keywords Diagnostics · Skin cancer · Skin tumor · Pathogen diagnosis · Skin cancer
wendung der KLSM sicherlich in der Tumordiagnostik. Darüber sind jedoch auch die Vielzahl entzündlicher Dermatosen interessante Anwendungsgebiete. Bisher stellen dabei das akute Kontaktekzem sowie die Psoriasis vulgaris die am besten untersuchten inflammatorischen Hauterkrankungen dar [33−35]. Während das Ekzem durch Spongiose und Mikrosvesikelbildung charakterisiert wurde, zeigt die Psoriasis in der KLSM charakteristischerweise Parakeratose sowie Papillomatose. Ferner wurden reaktive bzw. begleitende entzündliche Prozesse im Rahmen der Wundheilung, aber auch Autoimmundermatosen untersucht. In den letzten Jahren wurden zudem auch Pigment-
Abb. 2 8 Abgrenzung von Morbus Bowen und oberflächlichem Basalzellkarzinom (BCC) mittels konfokaler Laserscanmikroskopie (KLSM). a–c Histologisch gesicherter Morbus Bowen. a In der Dermatoskopie sind aufgrund einer aufliegenden Kruste keine eindeutigen Kriterien eines Morbus Bowen erkennbar, insbesondere glomeruläre Gefäße können hier nicht sicher dargestellt werden. b In der KLSM Nachweis zahlreicher Dyskeratosen (weiße Pfeile) sowie eines atypischen Honigwabenmusters. c An der dermoepidermalen Junktionszone deutlich erweiterte Gefäße in den Papillen mit charakteristischem s-förmigem bzw. gewundenem Verlauf. d–f Korrelation der Dermatoskopie und KLSM bei einem Basalzellkarzinom. d Dermatoskopie mit kleinen Erosionen und feinen Gefäßerweiterungen. e In der KLSM im Bereich der Junktionszone bzw. an der Grenze zur oberen Dermis findet sich eine Stromareaktion mit einem feinen elongierten Gefäß im Zentrum (BG). f In der Dermis finden sich typische basaloide Nester mit peripherer Palisadenstellung (BCC). Daneben deutlich elongierte und dilatierte Gefäße (BG), eingebettet in ein fibröses Stroma. (Größenmaßstab eines konfokalen Bildes: 0,5 mm × 0,5 mm)
störungen wie die Vitiligo und das Melasma näher charakterisiert [36, 37]. Im Rahmen der Diagnostik entzündlicher Erkrankung ist die Charakterisierung der Verteilungsmuster der entzündlichen Infiltrate von besonderer Bedeutung. Dagegen ist es mittels KLSM nicht möglich, verschiedene Typen von Entzündungszellen wie Lymphozyten und eosinophile Granulozyten zu differenzieren. Dagegen gelingt es, verschiedene Erreger wie Pilze mittels KLSM darzustellen. Pilzinfektionen der Haut oder der Nagelplatte lassen sich direkt am Patienten ohne Gewebeaufbereitung diagnostizieren. Hyphen und Sporen stellen sich als hell reflektierende Strukturen mit typischer Morphologie dar [38]. Aber auch Milben
wie Sarcoptes scabei oder Demodex folliculorum lassen sich schnell nachweisen, und die KLSM kann zur Sofortdiagnostik einer Skabies oder zum Nachweis und zur Quantifizierung einer Demodex-Besiedlung bei Rosazea verwendet werden [39, 40]. Kleinere Erreger wie Bakterien und Viren sind nicht direkt durch die KLSM nachweisbar. Jedoch zeigen z. B. Herpesviruserkrankungen wie Herpes zoster oder Herpes simplex in der KLSM typische akantholytische intraepidermale Bläschen mit riesigen virusinfizierten Zellen. Somit kann die KLSM auch hier zur Diagnostik eingesetzt werden (. Abb. 3).
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Verschiedene Erreger wie Pilze können mittels konfokaler Laserscanmikroskopie dargestellt werden Ein weiteres, breites Anwendungsgebiet der KLSM stellt die kosmetische Forschung dar. Dabei wird sie zur Objektivierung und Quantifizierung von Therapieeffekten eingesetzt. Beispielsweise können irritativ toxische Effekte evaluiert, aber auch Prozesse wie Hautalterung oder Wundheilungsvorgänge nichtinvasiv untersucht werden.
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Leitthema
Abb. 3 8 Erregerdiagnostik mittels konfokaler Laserscanmikroskopie. a In-vivo-Nachweis einer Tinea corporis mittels konfokaler Mikroskopie, wobei sich die Hyphen als hell reflektierende, verzweigte Strukturen im Stratum corneum nachweisen lassen (weißer, gestrichelter Kreis). b Nachweis von multiplen Demodex folliculorum in einem Follikel (weiße Pfeile) – in diesem Fall nebenbefundlich in einer aktinischen Keratose. c Nachweis von Teilen einer Larva migrans (weißer Stern) sowie die assoziierten Gangstrukturen mit Debris (weißer Pfeil)
Ex vivo konfokale Laserscanmikroskopie Neben der Anwendung am lebenden Gewebe stehen derzeit auch bereits Geräte zur Verfügung, mit denen sowohl mittels Reflektanz-, aber auch Fluoreszenzkonfokaler Laserscanmikroskopie Gewebe ex vivo untersucht werden können. Die Hauptindikation für die ex vivo konfokale Laserscanmikroskopie stellt die Untersuchung von Randschnitten im Rahmen der mikrographisch kontrollierten Chirurgie von Hauttumoren und hier insbesondere des Basalzellkarzinoms dar [41, 42]. Im Gegensatz zum konventionellen Verfahren liegt der größte Vorteil in der verkürzten Untersuchungszeit von ca. 8 min pro Bild.
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Die Hauptindikation für die ex vivo konfokale Laserscanmikroskopie stellt die Untersuchung von Randschnitten dar Die Verwendung von Fluoreszenzfarbstoffen und die Anwendung verschiedener Laser erlauben eine Verbesserung des Kontrastes. So konnten z. B. durch die Anwendung von Acridinorange durch Karen et al. [43] eine Sensitivität von 96,6 % und eine Spezifität von 89,2 % gezeigt werden. Mögliche Kopplung von Antikörpern an Fluoreszenzfarbstoffe könnte die Treffsicherheit der
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Ex-vivo-KLSM zukünftig möglicherweise weiter verbessern. Aktuell wird die Exvivo-KLSM im experimentellen Stadium evaluiert und hat im Gegensatz zur In-vivo-KLSM noch keinen Einzug in die tägliche Routine gefunden. Jedoch stellt dieses Verfahren eine interessante Alternative zur herkömmlichen, zeit- und kostenintensiven mikrographischen Chirurgie dar und besitzt auch in der Schnellschnittdiagnostik anderer Tumore ein großes Potenzial.
Schlussfolgerung und Ausblick Als innovatives Diagnostikverfahren hat sich die In-vivo-KLSM in den letzten Jahren zunehmend in der dermatologischen Diagnostik von Hauttumoren etabliert. Aufgrund der hohen Auflösung des Verfahrens können zelluläre Details nichtinvasiv und in Echtzeit dargestellt werden. Somit steht den Dermatologen eine Methode zur Verfügung, die die In-vivo Diagnostik einer Vielzahl von onkologischen und nichtonkologischen Fragestellungen ermöglicht. Basierend auf zahlreichen Studien konnte gezeigt werden, dass die KLSM insbesondere die diagnostische Spezifität erhöht. Somit kann durch die KLSM die unnötige Exzision benigner Läsionen verhindert werden. Die hohe Auflösung und die Vielzahl zu untersuchender Fragestellungen verlangt vom Untersucher jedoch ein hohes Maß an Fachwissen, um die Morphologie der KLSM ge-
nau interpretieren zu können. Angesichts der exzellenten Korrelation mit der Histologie ist die Interpretation der KLSMBilder bei histologischen Vorkenntnissen wesentlich leichter und schneller erlernbar. Bei entsprechender Qualifikation bzw. Erfahrung bietet die Anwendung der KLSM eine vielfältige und faszinierende Verbesserung der diagnostischen Möglichkeiten. Für den Patienten ergibt sich der Vorteil der narben- und schmerzfreien Diagnosestellung, die ohne Zeitverzögerung und mit einer großen Treffsicherheit erfolgen kann.
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Die Diagnosestellung kann ohne Zeitverzögerung und mit großer Treffsicherheit erfolgen Bekannte Limitationen der KLSM in der Praxis liegen im benötigten Zeitaufwand für die Untersuchung, die ca. 10 min in Anspruch nimmt. Des Weiteren ist die Eindringtiefe beim In-vivo-Verfahren im Vergleich zu anderen Diagnostikmethoden und auch der ex-vivo-Methode begrenzt. Technische Innovationen wie ein schon verfügbares Handgerät (vor allem für nichtmelanozytäre Läsionen) sowie andere Soft-und Hardwareoptionen können zukünftig hier eventuell weitere Zeitersparnis bringen. Neben der praktischen Anwendung findet die KLSM zunehmend Verwen-
dung in klinischen Studien, da sie ermöglicht, eine Läsion über den Zeitverlauf zu beobachten, und neben der Beurteilung der Effizienz eines Arzneimittels auch pharmakodynamische Effekte sichtbar machen kann. Vielfältige Einsatzbereiche bietet auch die Ex-vivo-KLSM, hier muss abgewartet werden, inwiefern diese Methode Einzug in die pathologische Begutachtung von Gewebe findet.
Fazit für die Praxis 55Die KLSM ist eine innovative Diagnostikmethode, die durch die detaillierte Bilddarstellung kutaner Strukturen eine Sonderstellung einnimmt und die Diagnostik von Hauttumoren mit hoher Genauigkeit ermöglicht. 55Dabei ist die KLSM nicht mehr nur auf die experimentelle Forschung begrenzt, sondern hat sich aufgrund ihrer Praxistauglichkeit zunehmend in spezialisierten Praxen und Kliniken etabliert und Einzug in aktuelle Leitlinien gefunden [44].
Korrespondenzadresse Dr. M. Ulrich Dermatologie am Regierungsviertel Collegium Medicum Berlin GmbH Luisenstraße 54/55, 10117 Berlin [email protected]
Einhaltung ethischer Richtlinien Interessenkonflikt. M. Ulrich: Vortrags- und Beratungstätigkeit für folgende Firmen: Almirall GmbH, Biofrontera, Galderma, Leo Pharma A/S, Mavig GmbH, Michelson Diagnostics. Dieser Beitrag beinhaltet keine Studien an Menschen oder Tieren.
Literatur 1. Rajadhyaksha M, Grossman M, Esterowitz D, Webb RH, Anderson RR (1995) In vivo confocal scanning laser microscopy of human skin: melanin provides strong contrast. J Invest Dermatol 104:946–952 2. Rajadhyaksha M, González S, Zavislan JM, Anderson RR, Webb RH (1999) In vivo confocal scanning laser microscopy of human skin II: advances in instrumentation and comparison with histology. J Invest Dermatol 13:293–303 3. Langley RGB, Rajadhyashka M (2001) Confocal scanning laser microscopy of benign and malignant melanocytic skin lesions in vivo. J Am Acad Dermatol 45(3):365–376
4. Gerger A et al (2005) Diagnostic applicability of in vivo confocal laser scanning microscopy in melanocytic skin tumors. J Invest Dermatol 124(3):493– 498 5. Ahlgrimm-Siess V, Massone C, Koller S, Fink-Puches R, Richtig E, Wolf I, Gerger A, Hofmann-Wellenhof R (2008) In vivo confocal scanning laser microscopy of common naevi with globular, homogeneous and reticular pattern in dermoscopy. Br J Dermatol 158(5):1000–1007 6. Pellacani G, Cesinaro A M, Seidenari S (2005) In vivo assessment of melanocytic nests in nevi and melanomas by reflectance confocal microscopy. Mod Pathol 18(4):469–474 7. Pellacani G, Cesinaro AM, Longo C et al (2005) Microscopic in vivo description of cellular architecture of dermoscopic pigment network in nevi and melanomas. Arch Dermatol 141:147–154 8. Pellacani G, Guitera P, Longo C et al (2007) The impact of in vivo reflectance confocal microscope for imaging human tissue microscopy for the diagnostic accuracy of melanoma and equivocal melanocytic lesions. J Invest Dermatol 127(12):2759– 2765 9. Pellacani G, Longo C, Malvehy J, Puig S, Carrera C, Segura S, Bassoli S, Seidenari S (2008) In vivo confocal microscopic and histopathologic correlations of dermoscopic features in 202 melanocytic lesions. Arch Dermatol 144(12):1597–1608 10. Pellacani G, Cesinaro AM, Seidenari S (2005) Reflectance-mode confocal microscopy of pigmented skin lesions – improvement in melanoma diagnostic specificity. J Am Acad Dermatol 53(6):979– 985 11. Pellacani G, Pepe P, Casari A, Longo C (2014) Reflectance confocal microscopy as a second-level examination in skin oncology improves diagnostic accuracy and saves unnecessary excisions: a longitudinal prospective study. Br J Dermatol 171(5):1044–1051 12. Alarcon I, Carrera C, Palou J, Alos L, Malvehy J, Puig S (2014) Impact of in vivo reflectance confocal microscopy on the number needed to treat melanoma in doubtful lesions. Br J Dermatol 170(4):802– 808 13. Pellacani G, De Pace B, Reggiani C, Cesinaro AM, Argenziano G, Zalaudek I, Soyer HP, Longo C (2014) Distinct melanoma types based on reflectance confocal microscopy. Exp Dermatol 23(6):414–418 14. Guitera P, Pellacani G, Crotty KA, Scolyer RA, Li LX, Bassoli S, Vinceti M, Rabinovitz H, Longo C, Menzies SW (2010) The impact of in vivo reflectance confocal microscopy on the diagnostic accuracy of lentigo maligna and equivocal pigmented and nonpigmented macules of the face. J Invest Dermatol 130(8):2080–2091 15. de Carvalho N, Farnetani F, Ciardo S, Ruini C, Witkowski AM, Longo C, Argenziano G, Pellacani G (2014) Reflectance Confocal Microscopy correlates of dermoscopic patterns of facial lesions helps to discriminate lentigo maligna from pigmented non-melanocytic macules. Br J Dermatol. doi:10.1111/bjd.13546. [Epub ahead of print] 16. Alarcón I, Carrera C, Puig S, Malvehy J (2014) Clinical usefulness of reflectance confocal microscopy in the management of facial lentigo maligna melanoma. Actas Dermosifiliogr 105(3):e13–e17 17. Braga JC, Scope A, Klaz I, Mecca P, González S, Rabinovitz H, Marghoob AA (2009) The significance of reflectance confocal microscopy in the assessment of solitary pink skin lesions. J Am Acad Dermatol 61(2):230–241
18. Maier T, Sattler EC, Braun-Falco M, Korting HC, Ruzicka T, Berking C (2013) Reflectance confocal microscopy in the diagnosis of partially and completely amelanotic melanoma: report on seven cases. J Eur Acad Dermatol Venereol 27(1):e42–e52 19. Aghassi D, Anderson RR, Gonzalez S (2000) Confocal laser microscopic imaging of actinic keratoses in vivo: a preliminary report. J Am Acad Dermatol 43(1 Pt 1):42–48 20. Horn M, Gerger A, Ahlgrimm-Siess V, Weger W, Koller S, Kerl H, Samonigg H, Smolle J, Hofmann-Wellenhof R (2008) Discrimination of actinic keratoses from normal skin with reflectance mode confocal microscopy. Dermatol Surg 34(5):620–625 21. Ulrich M, Maltusch A, Rius-Diaz F, Röwert J, González S, Sterry W, Stockfleth E, Astner S (2008) Clinical applicability of in vivo Reflectance Confocal Microscopy for the diagnosis of actinic keratoses. J Dermatol Surg 34(5):610–619 22. Ulrich M, Maltusch A, Röwert J, González S, Sterry W, Stockfleth E, Astner S (2007) Actinic keratoses: non- invasive diagnosis for field cancerisation. Br J Dermatol 156(3):13–17 23. Ulrich M, Kanitakis J, González S, Lange-Asschenfeldt S, Stockfleth E, Roewert-Huber J (2012) Evaluation of Bowen disease by in vivo reflectance confocal microscopy. Br J Dermatol 166(2):451–453 24. Label of Picato®. http://www.ema.europa.eu/docs/ en_GB/document_library/EPAR_-_Product_Information/human/002275/WC500135327.pdf. Zugegriffen: 15. Nov. 2012 25. Maier T, Cekovic D, Ruzicka T, Sattler EC, Berking C (2015) Treatment monitoring of topical ingenol mebutate in actinic keratoses with the combination of optical coherence tomography and reflectance confocal microscopy: a case series. Br J Dermatol 172(3):816–818 26. Ulrich M, Krueger-Corcoran D, Roewert-Huber J, Sterry W, Stockfleth E, Astner S (2010) Reflectance Confocal Microscopy for noninvasive monitoring of therapy and detection of subclinical actinic keratoses. Dermatology 220(1):15–24 27. González S, Tannous Z (2002) Real-time, in vivo confocal reflectance microscopy of basal cell carcinoma. J Am Acad Dermatol 47(6):869–874 28. Guitera P, Menzies SW, Longo C, Cesinaro AM, Scolyer RA, Pellacani G (2012) In vivo confocal microscopy for diagnosis of melanoma and basal cell carcinoma using a two-step method: analysis of 710 consecutive clinically equivocal cases. J Invest Dermatol 132(10):2386–2394 29. Longo C, Lallas A, Kyrgidis A, Rabinovitz H, Moscarella E, Ciardo S, Zalaudek I, Oliviero M, Losi A, Gonzalez S, Guitera P, Piana S, Argenziano G, Pellacani G (2014) Classifying distinct basal cell carcinoma subtype by means of dermatoscopy and reflectance confocal microscopy. J Am Acad Dermatol 71(4):716–724 30. Venturini M, Sala R, Gonzàlez S, Calzavara-Pinton PG (2013) Reflectance confocal microscopy allows in vivo real-time noninvasive assessment of the outcome of methyl aminolaevulinate photodynamic therapy of basal cell carcinoma. Br J Dermatol 168(1):99–105 31. Chen CS, Sierra H, Cordova M, Rajadhyaksha M (2014) Confocal microscopy-guided laser ablation for superficial and early nodular Basal cell carcinoma: a promising surgical alternative for superficial skin cancers. JAMA Dermatol 150(9):994–998 32. Maier T, Kulichova D, Ruzicka T, Berking C (2014) Noninvasive monitoring of basal cell carcinomas treated with systemic hedgehog inhibitors: pseudocysts as a sign of tumor regression. J Am Acad Dermatol 71(4):725–730
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Leitthema 33. Astner S, González S, Gonzalez E (2006) Non-Invasive evaluation of Allergic and Irritant Contact Dermatitis by in-vivo reflectance confocal microscopy. Dermatitis 17(4):182–191 34. Ardigo M, Cota C, Berardesca E, González S (2009) Concordance between in vivo reflectance confocal microscopy and histology in the evaluation of plaque psoriasis. J Eur Acad Dermatol Venereol 23(6):660–667 35. Wolberink EA, van Erp PE, Teussink MM, van de Kerkhof PC, Gerritsen MJ (2011) Cellular features of psoriatic skin: imaging and quantification using in vivo reflectance confocal microscopy. Cytometry B Clin Cytom 80(3):141–149 36. Ardigo M, Malizewsky I, Dell’anna ML, Berardesca E, Picardo M (2007) Preliminary evaluation of vitiligo using in vivo reflectance confocal microscopy. J Eur Acad Dermatol Venereol 21(10):1344–1350 37. Kang HY, Bahadoran P, Suzuki I, Zugaj D, Khemis A, Passeron T, Andres P, Ortonne JP (2010) In vivo reflectance confocal microscopy detects pigmentary changes in melasma at a cellular level resolution. Exp Dermatol 19(8):e228–e233 38. Rothmund G, Sattler EC, Kaestle R, Fischer C, Haas CJ, Starz H, Welzel J (2013) Confocal laser scanning microscopy as a new valuable tool in the diagnosis of onychomycosis-comparison of six diagnostic methods. Mycosis 56(1):47–55 39. Slutsky JB, Rabinovitz H, Grichnik JM, Marghoob AA (2011) Reflectance confocal microscopic features of dermatophytes, scabies, and demodex. Arch Dermatol 147(8):1008 40. Sattler EC, Maier T, Hoffmann VS, Hegyi J, Ruzicka T, Berking C (2012) Noninvasive in vivo detection and quantification of Demodex mites by confocal laser scanning microscopy. Br J Dermatol 167(5):1042–1047 41. Gareau DS, Karen JK, Dusza SW, Tudisco M, Nehal KS, Rajadhyaksha M (2009) Sensitivity and specificity for detecting basal cell carcinomas in Mohs excisions with confocal fluorescence mosaicing microscopy. J Biomed Opt 14(3):034012 42. Bennàssar A, Vilata A, Puig S, Malvehy J (2014) Ex vivo fluorescence confocal microscopy for fast evaluation of tumour margins during Mohs surgery. Br J Dermatol 170(2):360–365 43. Karen JK, Gareau DS, Dusza SW, Tudisco M, Rajadhyaksha M, Nehal KS (2009) Detection of basal cell carcinomas in Mohs excisions with fluorescence confocal mosaicing microscopy. Br J Dermatol 160(6):1242–1250 44. S3-Leitlinie Prävention von Hautkrebs. http:// www.awmf.org/uploads/tx_szleitlinien/032052OLl_Prävention_von_Hautkrebs_2014-04.pdf
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