Konfokal laserendomikroskopi og endoskopisk slimhinderesektion

Introduktion

Barretts esophagus er en almindelig komplikation hos patienter, der lider af gastroøsofageal reflukssygdom (GERD). Ved hjælp af kronisk syreeksponering bliver spiserørets pladeepitel til et specialiseret søjleepitel (SCE) med bægerceller. Denne histologiske ændring er udbredt hos 1 % af den normale befolkning og hos op til 4, 9 % af patienterne med reflukssymptomer [1]. Selvom Barretts epitel ikke nødvendigvis forårsager yderligere symptomer, skal dets tilstedeværelse diagnosticeres nøjagtigt, da berørte patienter har en øget risiko på 0,5 % om året for at udvikle Barretts associerede cancer. En vigtig prognostisk faktor består af graden af ​​dysplasi i Barretts slimhinde. Mens de fleste patienter uden dysplasi eller lavgradig dysplasi forbliver klinisk upåfaldende, er den årlige risiko for at udvikle cancer op til 10 % hos de patienter med højgradig dysplasi. Hvis der findes en Barretts associeret neoplastisk læsion under endoskopi, er Barretts associeret cancer også til stede på et andet sted i Barretts øsofagus i op til 30 % [2].

Følgelig gennemgår de periodisk screening, bestående af endoskopi af spiserøret med 4-kvadrant biopsi hver 2. til 3. cm eller, i tilfælde af HGIN, lokal ablativ terapi. Tidsperioden mellem kontroller afhænger af graden af ​​dysplasi diagnosticeret ved øvre gastrointestinal endoskopi. Hvis der ikke er dysplasi, er den anbefalede opfølgningsperiode mindre end 5 år. I tilfælde af lavgradig dysplasi bør der udføres endoskopiske kontroller hvert år. Patienter med høj grad af dysplasi bør undersøges hver 3. måned eller forberedes til en terapeutisk intervention [3].

Tidlig påvisning af Barretts associerede neoplasmer, som histologisk kan klassificeres som adenokarcinom, har vigtige terapeutiske implikationer. Cancerøs infiltration af submucosale strukturer er forbundet med en betydelig risiko for lymfeknudemetastaser og bør derfor behandles ved kirurgi. Imidlertid har øsofagektomi vist sig at lide af dødeligheder på mellem 3 og 12 %, bortset fra betydelig kort- og langsigtet sygelighed. Derfor er det vigtigt at opdage tidlige neoplastiske læsioner for at have en bredere vifte af terapeutiske muligheder til rådighed. Patienter med højgradig intraepitelial neoplasi (HGIN) eller slimhindekræft er perfekte kandidater til helbredende endoskopiske indgreb som endoskopisk ablation (med radiofrekvens, for eksempel), endoskopisk submucosal dissektion (ESD) eller endoskopisk slimhinderesektion (EMR). Sidstnævnte teknikker foretrækkes, da de resektionerede prøver kan evalueres histologisk, hvilket giver sikker information om invasionsdybden og om resektionsgrænserne er fri for neoplastisk væv. På grund af høje forekomster af nyopstået neoplasi bør resterende områder af Barretts slimhinde ableres eller resekeres efter histologisk bekræftelse af Barretts øsofagus-associeret neoplasi [3, 4].

I et forsøg på at forbedre det diagnostiske udbytte i overvågningen af ​​patienter med høj risiko for Barretts esophagus-associeret neoplasi, er mange nye endoskopiske opfindelser blevet introduceret i behandlingen af ​​Barretts esophagus for at optimere detektionshastigheden af ​​tidlige læsioner. Blandt disse er udviklinger, der forbedrede billedkvaliteten af ​​konventionelle hvidt lys endoskoper som høj opløsning og high-definition endoskoper. En anden fremgangsmåde, kaldet kromoendoskopi, bruger in vivo-farvning med methylenblåt, indigokarmin eller eddikesyre. Disse farvestoffer hjælper med at øge vævskontrasten, hvilket fører til forbedring af detektionshastigheder, der kan sammenlignes med højopløsningsendoskopi. Høje kontrastniveauer uden farvningsmidler kan opnås ved brug af narrow band imaging (NBI). Denne teknologi forbedrer desuden synligheden af ​​kapillærer, vener og andre subtile vævsstrukturer ved brug af lys med bølgelængde begrænset til små bånd i det blå og grønne spektrum. I et prospektivt randomiseret crossover-studie viste det samme resultater som højopløsningsendoskopi plus indigokarmin [4, 5].

Den nyeste udvikling, der er blevet introduceret i den endoskopiske behandling af mave-tarmkanalen, er det såkaldte konfokale laserendomikroskop (CLE). Konfokal mikroskopi blev udviklet af Marvin Minsky i slutningen af ​​1950'erne. Dens princip er mikroskopisk scanning af brændpunkter under overfladen af ​​et objekt. I sammenligning med konventionel lysmikroskopi bruger den et specielt filtersystem for at undgå billedoverlapning af omgivende væv. I detaljer fokuseres en lyskilde (normalt en laser) af et mikroskopobjektiv til et diffraktionsbegrænset sted på eller inde i objektet. Lys, der er spredt, eller fluorescens exciteret (opnået gennem fluorescein-farvning, for eksempel) og udsendt, ved fokus i prøven vil delvist vende tilbage gennem optikken langs stien, hvorfra den ankom. En stråledeler placeret i banen reflekterer returlyset mod en detektor. Optikken vil fokusere lyset fra fokuspunktet i prøven til dets konjugerede fokus nær detektoren (derfor kaldes teknologien "konfokal"). Her bruges et rumligt filter ("pinhole") til at slukke alt lys, der kommer fra områder uden for brændpunktet. Lysrefleksioner fra selve brændpunktet vil blive sendt videre til detektoren, som er forbundet til et computersystem, der digitaliserer det optiske signal og skaber det in vivo histologiske billede [6].

Med fokus på dens kliniske virkning er konfokal mikroskopi den første teknik, der muliggør in vivo-evaluering af vævsstrukturer under deres overflade. På grund af mange gennembrud inden for miniaturisering (mest i 1990'erne) kunne denne teknologi anvendes til intraluminal brug i gastroenterologi, integreret i et ellers standard endoskop. Det muliggør in vivo histologisk visualisering af de øverste 250 mikrometer af alle vægge i mave-tarmkanalen, ud over den normale funktion af hvidt lys endoskopi (tilvejebragt af to separate skærme på toppen af ​​arbejdsstationen) [6].

Ved at bruge CLE i en første klinisk tilgang, valgte Kiesslich et al. fundet høje sensitivitets- og specificitetsrater for påvisning af Barretts esophagus såvel som for forudsigelse af Barretts associerede neoplastiske forandringer - for begge resultater blev billeder afledt af CLE sammenlignet med konventionel histologi [7]. I et første prospektivt, randomiseret, dobbeltblindet, kontrolleret, crossover-forsøg. beviste disse fund, da CLE-målrettede biopsier havde et højere diagnostisk udbytte for Barretts esophagus-associeret neoplasi end standard endoskopi med 4-kvadrant tilfældig biopsi [8].

Studiemål

I vores kliniske undersøgelse ønsker vi at bruge konfokal laserendomikroskopi (CLE) til præcist at målrette Barretts øsofagus-associerede neoplasi til efterfølgende endoskopisk slimhinderesektion (EMR). Så vidt vi ved, er denne kombination kun dokumenteret i én case-rapport indtil videre, der beskriver den vellykkede resektion af et højkvalitets dysplastisk Barrett-segment ved brug af CLE-målrettet EMR [9].

Vi ønsker at vise, at CLE er egnet til at detektere de nøjagtige grænser for høj grad af intraepitelial neoplasi. Det er vores erfaring, at denne gennemførlighed ikke kan tilvejebringes pålideligt af nogen anden etableret teknik som kromoendoskopi eller smalbåndsbilleddannelse, som ofte medfører behov for genbehandling eller endda kirurgi.

For at garantere nøjagtig dokumentation af slimhinde-CLE-kortlægning vil dimensionerne af den neoplastiske læsion blive markeret med hensyn til farve, fotograferet ved samtidig tilgængelig hvidt lys endoskopi og til sidst evalueret ved histologisk vurdering af prøven. Ved at analysere grænserne for den resekerede prøve med hensyn til tumorinfiltration vil vi være i stand til at beregne en-blok resektionshastigheden af ​​CLE-målrettet EMR.

For at vurdere CLE vedrørende sande negative resultater vil vi fjerne alle resterende slimhindeområder, der er påvirket af Barrett, inden for anden fase af undersøgelsen eller (hvis læsionerne er for store til engangsresektion) inden for en anden undersøgelse. Endnu en gang vil CLE blive anvendt for alle læsioner for at søge efter maligniteter. Hvis CLE detekterer yderligere områder af neoplasi, vil CLE-kortlægning som nævnt ovenfor blive udført. Alle resekerede vævsdele vil blive evalueret histologisk for at kontrollere resultaterne af CLE.

Hvis CLE leverer pålidelige data i vores undersøgelse, ville dette være et stort skridt på vejen til at etablere denne nye teknologi inden for den præ-interventionelle endoskopiske behandling af patienter, der lider af Barretts øsofagus. Dette kunne bidrage til at øge en-blok resektionsraten, reducere mængden af ​​gentagne resektioner og som konsekvens forbedre patientens komfort.

Studere design

Prospektivt klinisk forsøg uden randomisering eller blinding

Studiebefolkning

Patienter henvist til vores afdeling for endoskopisk slimhindresektion (EMR) af Barretts slimhinde med høj grad af intraepitelial neoplasi (HGIN), som er blevet påvist under rutinemæssig øvre endoskopi eller Barretts overvågningsendoskopi på vores afdeling eller på et andet hospital.

Ekskluderingskriterier:

• patienter, der er allergiske over for en af ​​lægemiddelkomponenterne (herunder lægemidler, der bruges til bevidst sedation som propofol eller midazolam samt fluorescein, det fluorescerende farvestof, der bruges til CLE)
• patienter med kontraindikationer for EMR (lavt blodpladetal, terapeutisk antikoagulering, koagulationsforstyrrelser)
• nægte at deltage i undersøgelsen

Metoder

Vores undersøgelse vil blive udført på det medicinske universitet i Wien, afdeling for medicin III, klinisk afdeling for gastroenterologi og hepatologi. Patientrekruttering starter den 1. juli 2010. Studiet vil vare i to år. Antallet af patienter inkluderet i denne periode vil være 40, baseret på det nuværende antal EMR udført på vores afdeling for Barretts med intraepitelial neoplasi.

Alle patienter, der opfylder de anførte inklusionskriterier, vil modtage patientinformationsskemaet for denne undersøgelse sammen med den sædvanlige informerede samtykkeerklæring for den respektive endoskopiske undersøgelse, de skal gennemgå. Patientinformation vil ske mindst 24 timer. før interventionen, som det praktiseres på vores enhed. Hvis patienten accepterer at deltage i undersøgelsen, vil han blive forberedt til endoskopi med vores konfokale laserendomikroskop (Pentax EC3870K med ISC-1000 konfokal endomikroskopi-processor - Pentax, Tokyo, Japan og Optiscan Pty Ltd, Notting Hill, Victoria, Australien) af administration af intravenøs propofol og/eller midazolam som rutinemæssigt brugt til bevidst sedation under endoskopiske procedurer på vores afdeling. Derudover vil 5-10 ml af en 10% opløsning af fluoresceinnatrium blive administreret intravenøst ​​for at øge vævsfluorescensen under endomikroskopi.

Alle lægemidler vil blive administreret af speciallæger (såsom projektlederen), assistentlæger (såsom projektassistenten) eller registrerede sygeplejersker, som det rutinemæssigt praktiseres på vores institution.

Etiske implikationer

Konfokal laserendomikroskopi er en sikker ny teknik, som allerede er blevet undersøgt i kliniske forsøg [7, 8]. Dets sikkerhed garanteres ved brugen af ​​laserlys med lav intensitet, der i værste fald kan forårsage lokal blegning af fluoresceinholdige celler, som er harmløs, reversibel og endda bruges som diagnostisk tegn under eksperimentelle forhold [6].

Endoskopisk slimhinderesektion er en veletableret teknik til minimal invasiv, ikke-kirurgisk helbredende behandling af intramukosal neoplasi. Det er blevet undersøgt i mange kliniske forsøg og udføres rutinemæssigt på vores afdeling for læsioner i spiserøret, mavesækken, tolvfingertarmen og colo-rektum. Selvom alvorlige komplikationer som langvarig blødning eller perforationer potentielt kan forekomme, er risiko/fordele-profilen ved denne procedure meget god sammenlignet med kirurgiske behandlinger af neoplastiske sygdomme i spiserøret [10].

Denne undersøgelsesprotokol er blevet forelagt for den etiske kommission for det medicinske universitet i Wien (EK-Nr. 697/2009) og blev behandlet på mødet den 8. september 2009. En positiv stemme blev allerede afgivet til vores institution i skriftlig form.