Konfokální laserová endomikroskopie a endoskopická resekce sliznice

Úvod

Barrettův jícen je častou komplikací u pacientů trpících gastroezofageální refluxní chorobou (GERD). Prostřednictvím chronické expozice kyselinám se dlaždicový epitel jícnu mění ve specializovaný sloupcový epitel (SCE) s pohárkovými buňkami. Tato histologická změna převládá u 1 % normální populace a až u 4, 9 % pacientů s příznaky refluxu [1]. Ačkoli Barrettův epitel sám o sobě nemusí nutně způsobovat další příznaky, jeho přítomnost musí být přesně diagnostikována, protože postižení pacienti mají zvýšené riziko o 0,5 % ročně, že se u nich vyvine rakovina spojená s Barrettem. Důležitým prognostickým faktorem je stupeň dysplazie v Barrettově sliznici. Zatímco většina pacientů bez dysplazie nebo dysplazie nízkého stupně zůstává klinicky nenápadná, roční riziko vzniku rakoviny je u pacientů s dysplazií vysokého stupně až 10 %. Pokud je při endoskopii nalezena Barrettova asociovaná neoplastická léze, je Barrettova asociovaná rakovina přítomna i na jiném místě Barrettova jícnu až ve 30 % [2].

Následně podstupují periodický screening sestávající z endoskopie jícnu se 4kvadrantovou biopsií každé 2 až 3 cm nebo v případě HGIN lokální ablativní terapie. Časové období mezi kontrolami závisí na stupni dysplazie diagnostikované při endoskopii horní části gastrointestinálního traktu. Pokud není přítomna dysplazie, doporučená doba sledování je kratší než 5 let. V případě dysplazie nízkého stupně by měly být endoskopické kontroly prováděny každý rok. Pacienti s dysplazií vysokého stupně by měli být vyšetřeni každé 3 měsíce nebo připraveni na terapeutickou intervenci [3].

Včasná detekce Barrettových asociovaných novotvarů, které lze histologicky klasifikovat jako adenokarcinom, má důležité terapeutické důsledky. Rakovinná infiltrace submukózních struktur je spojena s významným rizikem metastáz do lymfatických uzlin, a proto by měla být léčena chirurgicky. Bylo však prokázáno, že ezofagektomie trpí úmrtností mezi 3 a 12 %, kromě značné krátkodobé a dlouhodobé morbidity. Proto je nezbytné detekovat časné neoplastické léze, abychom měli k dispozici širší škálu terapeutických možností. Pacienti s intraepiteliální neoplazií vysokého stupně (HGIN) nebo slizničním karcinomem jsou perfektními kandidáty pro kurativní endoskopické intervence, jako je endoskopická ablace (například radiofrekvenční), endoskopická submukózní disekce (ESD) nebo endoskopická mukózní resekce (EMR). Posledně jmenované techniky jsou preferovány, protože resekované vzorky mohou být hodnoceny histologicky, což poskytuje definitivní informace o hloubce invaze a o tom, zda jsou okraje resekce bez neoplastické tkáně. Vzhledem k vysoké četnosti nově se vyskytujících neoplazií by měly být zbývající oblasti Barrettovy sliznice ablatovány nebo resekovány po histologickém potvrzení neoplazie související s Barrettovým jícnem [3, 4].

Ve snaze zlepšit diagnostickou výtěžnost při sledování pacientů s vysokým rizikem neoplazie související s Barrettovým jícnem bylo do léčby Barrettova jícnu zavedeno mnoho nových endoskopických vynálezů s cílem optimalizovat míru detekce časných lézí. Patří mezi ně vývoj, který zlepšil kvalitu obrazu konvenčních endoskopů s bílým světlem, jako jsou endoskopy s vysokým rozlišením a vysokým rozlišením. Jiný přístup, nazývaný chromoendoskopie, využívá in vivo barvení methylenovou modří, indigokarmínem nebo kyselinou octovou. Tato barviva pomáhají zvýšit tkáňový kontrast, což vede ke zlepšení rychlosti detekce srovnatelné s endoskopií s vysokým rozlišením. Vysoké úrovně kontrastu bez barvicích činidel lze dosáhnout použitím úzkopásmového zobrazování (NBI). Tato technologie navíc zlepšuje viditelnost kapilár, žil a dalších jemných tkáňových struktur pomocí světla s vlnovou délkou omezenou na malé pásy v modrém a zeleném spektru. V prospektivní randomizované zkřížené studii prokázala stejné výsledky jako endoskopie s vysokým rozlišením plus indigokarmín [4, 5].

Nejnovějším vývojem, který byl zaveden v endoskopické léčbě gastrointestinálního traktu, je tzv. konfokální laserový endomikroskop (CLE). Konfokální mikroskopii vyvinul Marvin Minsky na konci 50. let. Jeho principem je mikroskopické skenování ohnisek pod povrchem předmětu. Ve srovnání s konvenční světelnou mikroskopií využívá speciální filtrační systém, aby nedocházelo k překrývání obrazu okolní tkání. V detailu je světelný zdroj (obvykle laser) zaostřen čočkou mikroskopu na difrakčně omezený bod na objektu nebo uvnitř objektu. Světlo, které je rozptýlené nebo fluorescenčně excitované (dosahované například barvením fluoresceinem) a emitované v ohnisku ve vzorku, se částečně vrátí zpět optikou podél cesty, ze které dorazilo. Dělič paprsku umístěný do dráhy odráží zpětné světlo směrem k detektoru. Optika zaměří světlo z ohniska ve vzorku do jeho konjugovaného ohniska blízko detektoru (proto se tato technologie nazývá "konfokální"). Zde se používá prostorový filtr ("dírka") k uhašení veškerého světla pocházejícího z oblastí mimo ohnisko. Odrazy světla od samotného ohniska budou předány do detektoru, který je připojen k počítačovému systému, který digitalizuje optický signál a vytváří in vivo histologický obraz [6].

Konfokální mikroskopie se zaměřením na svůj klinický dopad je první technikou, která umožňuje in vivo hodnocení tkáňových struktur pod jejich povrchem. Vzhledem k mnoha průlomům v miniaturizaci (většinou v 90. letech 20. století) mohla být tato technologie použita pro intraluminální použití v gastroenterologii, integrována do jinak standardního endoskopu. Umožňuje in vivo histologickou vizualizaci horních 250 mikrometrů všech stěn v gastrointestinálním traktu, navíc k normální funkci endoskopie bílého světla (poskytované dvěma samostatnými obrazovkami v horní části pracovní stanice) [6].

Použití CLE v prvním klinickém přístupu Kiesslich et al. zjistili vysokou míru senzitivity a specificity pro detekci Barrettova jícnu i pro predikci Barrettových asociovaných neoplastických změn – pro oba výsledky byly obrázky odvozené z CLE porovnány s konvenční histologií [7]. V první prospektivní, randomizované, dvojitě zaslepené, kontrolované, zkřížené studii Dunbar et al. tyto nálezy prokázaly, protože biopsie cílené na CLE měly vyšší diagnostickou výtěžnost pro neoplazii související s Barrettovým jícnem než standardní endoskopie s náhodnou biopsií ze 4 kvadrantů [8].

Studijní cíle

V našem klinickém výzkumu chceme použít konfokální laserovou endomikroskopii (CLE) k přesnému zacílení neoplazie související s Barrettovým jícnem pro následnou endoskopickou mukózní resekci (EMR). Pokud je nám známo, tato kombinace je zatím dokumentována pouze v jedné kazuistice, popisující úspěšnou resekci dysplastického Barrettova segmentu vysokého stupně pomocí CLE-cílené EMR [9].

Chceme ukázat, že CLE je vhodná k detekci přesných hranic intraepiteliální neoplazie vysokého stupně. Podle našich zkušeností nelze tuto proveditelnost spolehlivě zajistit žádnou jinou zavedenou technikou, jako je chromoendoskopie nebo úzkopásmové zobrazování, což často způsobuje nutnost přeléčení nebo dokonce operace.

Pro zaručení přesné dokumentace slizničního mapování CLE budou rozměry neoplastické léze barevně označeny, vyfotografovány současně dostupnou endoskopií v bílém světle a nakonec vyhodnoceny histologickým posouzením vzorku. Analýzou hranic resekovaného vzorku z hlediska nádorové infiltrace budeme schopni vypočítat en-bloc resekci EMR cílené na CLE.

Abychom vyhodnotili CLE z hlediska skutečně negativních výsledků, provedeme resekci všech zbývajících slizničních oblastí postižených Barrettem během druhé fáze vyšetření nebo (pokud jsou léze příliš velké pro jednorázovou resekci) během druhého vyšetření. Opět bude CLE aplikováno na všechny léze za účelem hledání malignit. Pokud CLE detekuje další oblasti neoplazie, provede se mapování CLE, jak je uvedeno výše. Všechny resekované části tkáně budou histologicky vyhodnoceny pro kontrolu výsledků CLE.

Pokud CLE poskytne spolehlivá data v našem vyšetřování, byl by to velký krok na cestě k zavedení této nové technologie v rámci preintervenční endoskopické léčby pacientů trpících Barrettovým jícnem. To by mohlo pomoci zvýšit četnost en-bloc resekcí, snížit počet opakovaných resekcí a následně zlepšit komfort pacientů.

Studovat design

Prospektivní klinická studie bez randomizace nebo zaslepení

Studijní populace

Pacienti odeslaní na naše oddělení k endoskopické mukosální resekci (EMR) Barrettovy sliznice s high grade intraepiteliální neoplazií (HGIN), která byla detekována při rutinní horní endoskopii nebo Barrettově dozorové endoskopii na našem oddělení nebo v jiné nemocnici.

Kritéria vyloučení:

• pacienti alergičtí na jednu ze složek léku (včetně léků používaných k sedaci při vědomí, jako je propofol nebo midazolam, stejně jako fluorescein, fluorescenční barvivo používané pro CLE)
• pacienti s kontraindikacemi k EMR (nízký počet krevních destiček, terapeutická antikoagulace, poruchy koagulace)
• odmítnutí účasti ve studii

Metody

Naše šetření bude provedeno na Lékařské univerzitě ve Vídni, oddělení medicíny III, klinické oddělení gastroenterologie a hepatologie. Nábor pacientů bude zahájen 1. července 2010. Studium bude trvat dva roky. Počet pacientů zařazených v tomto období bude 40 na základě aktuálního počtu EMR provedených na našem oddělení pro Barrett s intraepiteliální neoplazií.

Všichni pacienti, kteří splňují uvedená kritéria pro zařazení, obdrží informační formulář pro pacienty této studie spolu s obvyklým formulářem informovaného souhlasu příslušného endoskopického vyšetření, které se chystají podstoupit. Informace o pacientovi budou provedeny nejpozději 24 hodin. před zásahem, jak se cvičí u naší jednotky. Pokud pacient souhlasí s účastí ve studii, bude připraven na endoskopii naším konfokálním laserovým endomikroskopem (Pentax EC3870K s procesorem pro konfokální endomikroskopii ISC-1000 - Pentax, Tokio, Japonsko a Optiscan Pty Ltd, Notting Hill, Victoria, Austrálie) podání intravenózního propofolu a/nebo midazolamu rutinně používaných k sedaci při vědomí při endoskopických výkonech na našem oddělení. Kromě toho bude intravenózně podáno 5-10 ml 10% roztoku fluoresceinu sodného pro zvýšení fluorescence tkáně během endomikroskopie.

Všechny léky budou podávat lékařští specialisté (např. ředitel projektu), pomocní lékaři (např. asistentka projektu) nebo registrované zdravotní sestry, jak je v našem zařízení běžně praktikováno.

Etické důsledky

Konfokální laserová endomikroskopie je bezpečná nová technika, která již byla studována v klinických studiích [7, 8]. Jeho bezpečnost je zaručena použitím laserového světla s nízkou intenzitou, které může v nejhorším případě způsobit lokální vybělení buněk obsahujících fluorescein, které je neškodné, reverzibilní a dokonce se používá jako diagnostický znak v experimentálních podmínkách [6].

Endoskopická resekce sliznice je dobře zavedenou technikou pro minimálně invazivní nechirurgickou kurativní léčbu intramukózní neoplazie. Byl studován v mnoha klinických studiích a na našem oddělení se rutinně provádí pro léze v jícnu, žaludku, dvanáctníku a kolorektu. Přestože se mohou potenciálně vyskytnout závažné komplikace, jako je prodloužené krvácení nebo perforace, profil rizika a přínosu tohoto výkonu je velmi dobrý ve srovnání s chirurgickou léčbou neoplastických onemocnění jícnu [10].

Tento protokol studie byl předložen etické komisi Lékařské univerzity ve Vídni (EK-Nr. 697/2009) a bylo projednáno na jednání dne 8.9.2009. Kladný hlas byl naší instituci již doručen v písemné formě.