Blaulaser-Bildgebung und Weißlicht-Bildgebung Dickdarmpolypen

HINTERGRUND Die Adenom-Erkennungsrate durch Koloskopie bei asymptomatischen Personen im Alter von 50 Jahren und älter wird auf mindestens 25 % geschätzt. Es ist bekannt, dass bei der Koloskopie Läsionen übersehen werden können. Die Übersehensraten für Läsionen hängen von ihrer Größe ab. In einer Metaanalyse betrug die Gesamtübersehensrate für Dickdarmpolypen jeder Größe 22 % (95 % Konfidenzintervall [KI]: 19–26 %), aber basierend auf der Größe der Adenome lagen die Übersehensraten zwischen 26 % (95 % KI: 21 – 30 %) für Läsionen von 1 – 5 mm, auf 13 % (95 % KI: 8 – 20 %) für Läsionen von 5 – 9 mm und 2 (95 % KI: 1 – 8 %) für Läsionen größer als 10 mm. Zu den Faktoren, die an übersehenen Läsionen beteiligt sind, gehören eine schlechte Darmvorbereitung, eine kurze Entzugszeit, das Fehlen einer sorgfältigen Untersuchung und möglicherweise subtile Schleimhautveränderungen, insbesondere bei kleinen oder flachen Adenomen, die bei der Weißlichtbildgebung (WLI) leicht übersehen werden können.

Bildverstärkte Endoskopietechniken wurden für den Nachweis und die Differenzierung von Dickdarmpolypen evaluiert. Narrow Band Imaging (NBI), entwickelt von der Olympus Corporation (Tokio, Japan), ist eine solche Technik und eine Funktion, die bei allen Koloskopien als Druckknopf verfügbar ist. Wenn NBI aktiviert ist, wird ein optischer Filter auf die Weißlichtquelle angewendet, sodass nur die schmalen Bandbreiten der blauen (440 - 460 nm) und grünen (540 - 560 nm) Wellenlängen übertragen werden. Diese schmalen Bandbreiten verbessern die Visualisierung von Blutgefäßen und Schleimhautgrübchenmustern. Es hat sich gezeigt, dass diese Technik bei der Vorhersage der Dickdarmpolyphistologie und der Tiefe der Schleimhautinvasion im Zusammenhang mit intramukösem Krebs nützlich ist. Die beiden gängigen Klassifikationssysteme, die verwendet werden, um die Histologie vorherzusagen, sind die NICE- und die Sano-Klassifikation. Die NICE-Klassifikation kann ohne optische Vergrößerung verwendet werden; Es bewertet die Farbe der Läsion, die Regelmäßigkeit der darüber liegenden Gefäße und die Regelmäßigkeit des Oberflächenmusters. Die Sano-Klassifikation erfordert eine optische Vergrößerung, um die Kapillarmuster zu beurteilen, z. B. ob eine Dilatation, Unregelmäßigkeit oder ein Verlust unregelmäßiger Kapillaren über der Läsion vorliegt. Im Zusammenhang mit der Adenomerkennung sind die Ergebnisse umstrittener. Eine Metaanalyse randomisierter Studien, die den Nutzen des NBI-Systems der ersten Generation im Vergleich zu hochauflösendem WLI untersuchten, zeigte keinen Unterschied in den Erkennungsraten; Es war nur besser als WLI ohne High-Definition, was jetzt möglicherweise nicht mehr so ​​relevant ist, da die meisten neuen Systeme High-Definition-WLI verwenden. Eine Kritik am NBI-System war die dunkle endoskopische Sicht; Dies ist eine Folge des optischen Filters und kann die Fernsicht einschränken. Seitdem wurde ein NBI-System der zweiten Generation entwickelt. Es zeichnet sich trotz des optischen Filters durch eine deutlich hellere Ausleuchtung aus, wodurch die Fernsicht verbessert wird. In einer kürzlich durchgeführten randomisierten kontrollierten Studie wurde das NBI-System der zweiten Generation mit hochauflösendem WLI verglichen. Es wurde gezeigt, dass NBI die Erkennungsraten von Polypen und Adenomen im Vergleich zu WLI verbessert (Adenom: 48,3 % vs. 34,4 %, p = 0,01; Polypen: 61,1 % vs. 48,3 %, p = 0,02).

Blue Laser Imaging (BLI) ist eine andere Form der Bildgebung mit schmaler Bandbreite, die von der Fujifilm Corporation (Tokio, Japan) entwickelt wurde. Es ist eine in die Koloskopiesysteme integrierte Funktion und kann per Knopfdruck aktiviert und mit der Weißlichtendoskopie abgewechselt werden. Es gibt auch eine optische Vergrößerungsfunktion, wodurch eine detaillierte Untersuchung von Mikrooberflächen- und Mikrokapillarstrukturen ermöglicht wird. Anstatt einen optischen Filter für weißes Licht zu verwenden, um schmale Bandbreiten zu erzeugen, verfügt das BLI-System über ein einzigartiges Merkmal der Beleuchtung mit zwei Lasern und einem Weißlicht-Phosphor, um die visuelle Verbesserung von Oberflächengefäßen und -strukturen zu erreichen. Ein Laser mit einer Wellenlänge von 450 nm regt den Leuchtstoff an, ein weißes Licht auszustrahlen. Der andere Laser mit einer Wellenlänge von 410 nm wird verwendet, um die Blutgefäße in geringer Tiefe in der Schleimhaut zu verbessern. Frühe Daten haben ihre Nützlichkeit bei der Vorhersage der Histologie von Schleimhautläsionen gezeigt. Eine Vergleichsstudie zeigte, dass BLI im Vergleich zu NBI aufgrund seiner viel helleren Beleuchtung eine größere Fernsicht hatte. Bisher gab es keine Studie, um festzustellen, ob die Verwendung von BLI die Erkennungsrate von Dickdarmpolypen und -adenomen im Vergleich zu WLE erhöht. Darüber hinaus gab es keine vorherige Studie zur Anwendung der NICE- und Sano-Klassifikationen, die unter Verwendung von NBI auf BLI entwickelt wurden. Kürzlich hat eine Arbeitsgruppe in Japan das JNET-Klassifizierungssystem zur Charakterisierung von Polypen vorgeschlagen. Dies wurde auch nicht unter Verwendung des BLI-Systems angewendet, das unter NBI entwickelt wird. Ähnlich wie bei der Sano-Klassifizierung wird hier eine optische Vergrößerung verwendet. Der Hauptunterschied zwischen den JNET- und San-Klassifizierungssystemen besteht darin, dass im JNET-Klassifizierungssystem Sano 2 als JNET 2A bezeichnet wird und Sano 3A unter JNET 2B subsumiert wird und Sano 3A zu JNET 3 wird.

ZIEL Diese Studie zielt darauf ab festzustellen, ob BLI die Erkennungsrate von Dickdarmpolypen und Adenomen im Vergleich zur Weißlicht-Endoskopie erhöhen kann, wobei die Nullhypothese kein Unterschied in der Erkennungsrate ist. Diese Studie wird auch die Verwendung von NICE- und Sano- und JNET-Klassifikationssystemen untersuchen, um die Histologie mit dem BLI-System vorherzusagen.

METHODEN Dies ist eine prospektive, randomisierte, kontrollierte Studie. Die Patienten werden im Verhältnis 1:1 in Blöcken von 10 randomisiert, um sich entweder einer BLI- oder WLI-Koloskopie zu unterziehen. Die Randomisierung erfolgt durch computergenerierte Zufallsfolgen. Sobald die Einverständniserklärung eingeholt wurde, teilt der Forschungsassistent dem verantwortlichen Endoskopiker vor dem Eingriff die zugewiesene Bildgebungstechnik (BLI oder WLI) mit.

Technik der Koloskopie und Bildgebung Alle Patienten erhalten vor der Koloskopie Ernährungsanweisungen und erhalten einen Tag vor der Koloskopie vier Liter Polyethylenglykol in einer aufgeteilten Dosis zur Darmreinigung. Das Fujifilm-Koloskop mit WLI- und BLI-Funktionen und optischer Vergrößerung (EC-L590ZW) und das Fujifilm LASERO-Videoendoskopiesystem, das die WLI- und BLI-Funktionen des Koloskops unterstützt, werden verwendet. Die Koloskopie wird unter bewusster Sedierung mit intravenösem Midazolam und/oder Fentanyl durchgeführt. In der BLI-Gruppe wird das Einführen in den Blinddarm unter WLI durchgeführt und sobald der Blinddarm erreicht ist, wird der BLI-Modus während des Zurückziehens des Endoskops für eine vollständige Kolonuntersuchung eingeschaltet. In der WLI-Gruppe wird WLI sowohl beim Einfügen als auch beim Zurückziehen verwendet. Die Entzugszeit ist definiert als die Zeit vom Beginn der Zökuminspektion bis zu dem Zeitpunkt, an dem das Koloskop vollständig aus dem Anus entfernt ist. Die Zeit für die Polypektomie wird nicht mitgezählt. Ein engagierter Forschungsassistent maß die Entzugszeit mit einer Stoppuhr. Auch bei Patienten, bei denen keine Polypen gefunden werden, wird die Entzugszeit auf ein Minimum von 6 min eingestellt. Die Darmvorbereitung des gesamten Dickdarms wird gemäß der Boston Bowel Preparation Scale bewertet, die routinemäßig in der klinischen Praxis verwendet und im elektronischen Berichtssystem erfasst wird.

Die Größe und Lage aller Dickdarmpolypen wird gleichzeitig aufgezeichnet. Die Orte von Dickdarmläsionen werden durch anatomische Orientierungspunkte oder durch Durchleuchtung identifiziert. Die Größe der Kolonläsionen wird gegen die Spannweite einer geöffneten Biopsiezange gemessen. Unabhängig von der zugewiesenen Gruppe wird, sobald ein Polyp während der Entnahme erkannt wird, vor der Entfernung die Oberflächenstruktur jedes erkannten Polypen zunächst ohne optische Vergrößerung unter BLI unter Verwendung der NICE-Klassifikation bewertet. Danach wird eine optische Vergrößerung angewendet und der Polyp wird unter Verwendung der Sano- und JNET-Klassifikation klassifiziert. Bilder werden elektronisch erfasst und im elektronischen medizinischen Berichtssystem gespeichert und können zur Prüfung und Verifizierung und zum Studium der Vereinbarung zwischen den Beobachtern abgerufen werden. Alle Läsionen werden reseziert oder biopsiert und für die histologische Untersuchung markiert. Wenn mehr als 5 Polypen nachgewiesen werden, werden die größten 5 Polypen für die endoskopisch-histologische Korrelation verwendet. Alle Verfahren werden entweder von erfahrenen Endoskopikern durchgeführt, die mindestens 1.000 Koloskopien durchgeführt haben, oder von Endoskopie-Fellows unter direkter Aufsicht der erfahrenen Spezialisten. Alle Endoskopiker verfügen über Vorkenntnisse in der bildgestützten Endoskopie mit dem NBI-System. Vor Beginn der Studie werden die NICE-, Sano- und JNET-Klassifikationen mit allen teilnehmenden Endoskopikern formell überprüft, um sicherzustellen, dass sie mit diesen Klassifikationen für die Polypenbeurteilung vertraut sind. Um Endoskopiker mit dem BLI-System vertraut zu machen, werden alle Endoskopiker gebeten, vor der Durchführung von Studienfällen mindestens fünf Untersuchungen mit dem BLI-System durchzuführen.

Definitionen Eine vollständige Koloskopie wird als erfolgreiche zökale Intubation definiert. Alle bei jeder Untersuchung entfernten Dickdarmpolypen werden mit eindeutiger Ortskennzeichnung zur histologischen Untersuchung eingeschickt. Die histologische Interpretation aller Polypen folgt dem System der Weltgesundheitsorganisation. Fortgeschrittenes Adenom wird definiert als Adenom mit einem Durchmesser von ≥ 10 mm, mit villöser Histologie, hochgradiger Dysplasie oder invasivem Karzinom. Die Adenom-Erkennungsrate und die Polypen-Erkennungsrate werden als Anteil der Patienten mit mindestens einem Adenom bzw. einem Polypen definiert.

Ergebnisse Die primären Ergebnisse dieser Studie werden die Unterschiede in den Adenom- (insgesamt und flach) und Polypen-Erkennungsraten von BLI mit WLI während der diagnostischen Koloskopie sein. Es wird eine Teilanalyse für die NICE- und Sano- und JNET-Klassifikationssysteme durchgeführt, um die Histologie mit dem BLI-System vorherzusagen.

Statistik Wir schätzen die Gesamtprävalenz kolorektaler Adenome in der WLI-Koloskopiegruppe auf 25 %. Um eine klinisch bedeutsame Verbesserung der Adenomerkennung durch BLI zu zeigen, sollte das neue System die Adenomerkennungsrate um 15 % steigern. Bei einer statistischen Power von 80 % und einem zweiseitigen Signifikanzniveau von 0,05 werden in jedem Studienarm 152 Patienten benötigt (insgesamt 304).

Die Adenom-Erkennungsrate oder Polypen-Erkennungsrate wird anhand der tatsächlichen Anzahl von Patienten berechnet, die jeder Gruppe randomisiert zugeteilt wurden. Die Adenom-Übersehensrate oder Polypen-Übersehensrate basiert auf dem Prozentsatz der Patienten, die die zweite Koloskopie abgeschlossen hatten. Die Darmvorbereitung wird für die statistische Analyse in zufriedenstellend (ausgezeichnet bis gut) und unbefriedigend (mittelmäßig bis schlecht) umgruppiert. Die Unterschiede in den Erkennungsraten zwischen den BLI- und WLI-Gruppen werden durch den Student's t-Test verglichen. Als statistische Signifikanz wird ein zweiseitiger p-Wert < 0,05 angenommen. Faktoren, die mit der Erkennung von Adenomen bei der ersten Koloskopie assoziiert sind, werden zunächst durch univariate Analyse identifiziert. Faktoren mit einem P-Wert < 0,1 bei der univariaten Analyse werden weiter in die vorwärts gerichtete schrittweise logistische Regressionsanalyse eingegeben. Das adjustierte Odds Ratio mit 95 % KI wird verwendet, um den Einfluss verschiedener Faktoren auf die Adenom-Erkennungsrate zu beschreiben. Alle oben genannten statistischen Analysen werden von der SPSS-Statistiksoftware (Version 19.0, SPSS, Chicago, IL) durchgeführt.

Unter Verwendung der Histologie als Goldstandard berechnen wir die Genauigkeit, Sensitivität, Spezifität sowie negative und positive Vorhersagewerte für jede Komponente der NICE- und Sano- und JNET-Klassifikationen sowie für die Gesamtvorhersage unter Verwendung dieser Klassifizierungssysteme. Die Unterschiede in den Leistungsmerkmalen zwischen den Klassifikationen NICE und Sano sowie JNET werden verglichen. Um die Variabilität zwischen Beobachtern bei der Diagnose von Dickdarmpolypen unter Verwendung der NICE- und Sano- und JNET-Klassifikationen zu bewerten, wird eine Reihe endoskopischer digitaler Bilder von histologisch bestätigten Dickdarmpolypen unabhängig von den teilnehmenden Endoskopikern überprüft. Die k-Statistik, ein Maß für die Übereinstimmung zwischen den Beobachtern über den Zufall hinaus, wird unter Verwendung der Statistiksoftware StatsDirect Version 2.6.2 (Stats-Direct, Cheshire, UK) berechnet. Die Stärke der Übereinstimmung wird wie folgt definiert: sehr gute Übereinstimmung: k größer als 0,8 aber kleiner als 1; gute Übereinstimmung: k größer als 0,6 aber kleiner als 0,8; mäßige Übereinstimmung: k mehr als 0,4, aber weniger als 0,6; gute Übereinstimmung: k mehr als 0,2, aber weniger als 0,4; schlechte Übereinstimmung: k kleiner als 0,2.