Konfokaalinen laserendomikroskopia ja endoskooppinen limakalvon resektio

Johdanto

Barrettin ruokatorvi on yleinen komplikaatio potilailla, jotka kärsivät gastroesofageaalisesta refluksitaudista (GERD). Kroonisen happoaltistuksen avulla ruokatorven levyepiteeli muuttuu erikoistuneeksi pylväsepiteeliksi (SCE), jossa on pikarisoluja. Tämä histologinen muutos on vallitseva 1 prosentilla normaaliväestöstä ja jopa 4, 9 prosentilla potilaista, joilla on refluksioireita [1]. Vaikka Barrettin epiteeli itsessään ei välttämättä aiheuta lisäoireita, sen esiintyminen on diagnosoitava tarkasti, koska sairastuneilla potilailla on 0,5 %:lla kasvanut riski saada Barrettiin liittyvä syöpä vuosittain. Tärkeä ennustetekijä muodostuu Barrettin limakalvon dysplasian asteesta. Vaikka useimmat potilaat, joilla ei ole dysplasiaa tai ovat matala-asteisia, ovat kliinisesti huomaamattomia, vuotuinen riski sairastua syöpään on jopa 10 % potilailla, joilla on korkea-asteinen dysplasia. Jos Barrettiin liittyvä neoplastinen leesio löydetään endoskopian aikana, Barrettiin liittyvää syöpää esiintyy myös toisessa Barrettin ruokatorven kohdassa jopa 30 % [2].

Tämän vuoksi niille tehdään määräajoin seulonta, joka koostuu ruokatorven endoskopiasta 4-kvadrantin biopsialla 2–3 cm välein tai HGIN:n tapauksessa paikallisesta ablatiivisesta hoidosta. Kontrollien välinen aika riippuu ylemmän maha-suolikanavan endoskopiassa diagnosoidun dysplasian asteesta. Jos dysplasiaa ei ole, suositeltu seurantajakso on alle 5 vuotta. Jos dysplasia on vähäinen, endoskooppiset kontrollit tulee suorittaa vuosittain. Potilaat, joilla on korkea-asteinen dysplasia, tulee tutkia 3 kuukauden välein tai valmistautua terapeuttiseen interventioon [3].

Barrettiin liittyvien kasvainten, jotka voidaan histologisesti luokitella adenokarsinoomaksi, varhaisella havaitsemisella on tärkeitä terapeuttisia vaikutuksia. Submukosaalisten rakenteiden syövän infiltraatioon liittyy merkittävä imusolmukkeiden etäpesäkkeiden riski, ja siksi se tulee hoitaa leikkauksella. Esofagelektomian on kuitenkin osoitettu kärsivän 3–12 prosentin kuolleisuudesta lukuun ottamatta huomattavaa lyhyt- ja pitkäkestoista sairastuvuutta. Siksi on välttämätöntä havaita varhaiset neoplastiset leesiot, jotta käytettävissä on laajempi valikoima hoitovaihtoehtoja. Potilaat, joilla on korkea-asteinen intraepiteliaalinen neoplasia (HGIN) tai limakalvosyöpä, ovat täydellisiä ehdokkaita parantaviin endoskooppisiin interventioihin, kuten endoskooppiseen ablaatioon (esimerkiksi radiotaajuudella), endoskooppiseen submukosaaliseen dissektioon (ESD) tai endoskooppiseen limakalvoresektioon (EMR). Jälkimmäiset tekniikat ovat suositeltavia, koska leikatut näytteet voidaan arvioida histologisesti, mikä antaa varmaa tietoa invaasion syvyydestä ja siitä, ovatko resektioreunat vapaita neoplastisesta kudoksesta. Koska uusia kasvaimia esiintyy paljon, Barrettin limakalvon jäljellä olevat alueet tulee poistaa tai leikata sen jälkeen, kun Barrettin ruokatorveen liittyvä neoplasia on histologisesti vahvistettu [3, 4].

Barrettin ruokatorven hoitoon on otettu käyttöön monia uusia endoskooppisia keksintöjä varhaisten leesioiden havaitsemisasteen optimoimiseksi, kun pyritään parantamaan diagnostista tulosta sellaisten potilaiden seurannassa, joilla on suuri riski saada Barrettin ruokatorveen liittyvä neoplasia. Niiden joukossa on kehitystä, joka paransi perinteisten valkoisen valon endoskooppien, kuten korkearesoluutioisten ja teräväpiirtoisten endoskooppien, kuvanlaatua. Toinen lähestymistapa, jota kutsutaan kromoendoskopiaksi, käyttää in vivo -värjäystä metyleenisinisellä, indigokarmiinilla tai etikkahapolla. Nämä väriaineet auttavat lisäämään kudoksen kontrastia, mikä parantaa havaitsemisnopeuksia, jotka ovat verrattavissa korkearesoluutioiseen endoskopiaan. Korkeat kontrastitasot ilman värjäysaineita voidaan saavuttaa käyttämällä kapeakaistaista kuvantamista (NBI). Tämä tekniikka parantaa lisäksi kapillaarien, suonien ja muiden hienovaraisten kudosrakenteiden näkyvyyttä käyttämällä valoa, jonka aallonpituus on rajoitettu pieniin sinisen ja vihreän spektrin vyöhykkeisiin. Prospektiivisessa satunnaistetussa crossover-tutkimuksessa se osoitti yhtäläisiä tuloksia kuin korkearesoluutioinen endoskopia ja indigokarmiini [4, 5].

Ruoansulatuskanavan endoskooppisessa hoidossa uusin kehitystyö on ns. confocal laser endomicroscope (CLE). Konfokaalimikroskopian kehitti Marvin Minsky 1950-luvun lopulla. Sen periaate on kohteen pinnan alla olevien polttopisteiden mikroskooppinen skannaus. Perinteiseen valomikroskopiaan verrattuna se käyttää erityistä suodatinjärjestelmää estämään kuvan päällekkäisyys ympäröivän kudoksen kanssa. Yksityiskohtaisesti valonlähde (yleensä laser) fokusoidaan mikroskoopin objektiivilinssillä diffraktiolla rajoitettuun kohtaan kohteen päällä tai sisällä. Valo, joka on sironnut tai fluoresenssiviritetty (saavutettu esimerkiksi fluoreseiinivärjäyksellä) ja säteilee näytteen fokuspisteessä, palaa osittain takaisin optiikkaa pitkin polkua, josta se saapui. Reitille sijoitettu säteenjakaja heijastaa paluuvaloa kohti ilmaisinta. Optiikka fokusoi valon näytteen polttopisteestä sen konjugoituun fokusointiin lähellä ilmaisinta (täten tekniikkaa kutsutaan "kon-fokaaliseksi"). Tässä spatiaalista suodatinta ("pinhole") käytetään sammuttamaan kaikki valo, joka tulee polttopisteen ulkopuolelta. Itse polttopisteestä tulevat valon heijastukset välitetään ilmaisimeen, joka on kytketty tietokonejärjestelmään, joka digitalisoi optisen signaalin ja luo histologisen in vivo kuvan [6].

Kliiniseen vaikutukseensa keskittyvä konfokaalinen mikroskopia on ensimmäinen tekniikka, joka mahdollistaa niiden pinnan alla olevien kudosrakenteiden arvioinnin in vivo. Monien miniatyrisoinnin läpimurtojen vuoksi (enimmäkseen 1990-luvulla) tätä tekniikkaa voitiin soveltaa intraluminaaliseen käyttöön gastroenterologiassa integroituna muuten tavalliseen endoskooppiin. Se mahdollistaa kaikkien maha-suolikanavan seinämien ylemmän 250 mikrometrin histologisen visualisoinnin in vivo valkoisen valon endoskopian normaalin toiminnan lisäksi (joka tarjoaa kaksi erillistä näyttöä työaseman päällä) [6].

Käyttämällä CLE:tä ensimmäisessä kliinisessä lähestymistavassa Kiesslich et ai. havaitsi korkeat herkkyys- ja spesifisyydet Barrettin ruokatorven havaitsemiseen sekä Barrettiin liittyvien neoplastisten muutosten ennustamiseen - molemmissa tuloksissa CLE-peräisiä kuvia verrattiin tavanomaiseen histologiaan [7]. Ensimmäisessä prospektiivisessa, satunnaistetussa, kaksoissokkoutetussa, kontrolloidussa, crossover-tutkimuksessa Dunbar et al. todisti nämä löydökset, koska CLE-kohdennettujen biopsioiden diagnostinen saanto Barrettin ruokatorveen liittyvälle neoplasialle oli suurempi kuin tavallinen endoskopia 4-kvadrantin satunnaisbiopsialla [8].

Opintojen tavoitteet

Kliinisessä tutkimuksessamme haluamme käyttää konfokaalista laserendomikroskopiaa (CLE) kohdentaaksemme tarkasti Barrettin ruokatorveen liittyvän neoplasian myöhempää endoskooppista limakalvoresektiota (EMR) varten. Tietojemme mukaan tämä yhdistelmä on toistaiseksi dokumentoitu vain yhdessä tapausraportissa, jossa kuvataan korkealaatuisen dysplastisen Barrett-segmentin onnistunutta resektiota käyttämällä CLE-kohdennettua EMR:ää [9].

Haluamme osoittaa, että CLE soveltuu havaitsemaan korkealaatuisen intraepiteliaalisen neoplasian tarkat rajat. Kokemuksemme mukaan tätä toteutettavuutta ei voida luotettavasti tarjota millään muulla vakiintuneella tekniikalla, kuten kromoendoskopialla tai kapeakaistaisella kuvantamisella, mikä usein aiheuttaa uudelleenhoidon tai jopa leikkauksen tarpeen.

Limakalvon CLE-kartoituksen tarkan dokumentoinnin takaamiseksi neoplastisen leesion mitat merkitään värillä, valokuvataan samanaikaisesti saatavilla olevalla valkoisen valon endoskopialla ja lopuksi arvioidaan näytteen histologisella arvioinnilla. Analysoimalla resektoidun näytteen rajoja kasvaimen infiltraation osalta voimme laskea CLE-kohdennettujen EMR:n kokonaisresektionopeuden.

CLE:n arvioimiseksi todellisten negatiivisten tulosten suhteen resektioimme kaikki jäljellä olevat Barrettin vahingoittamat limakalvoalueet tutkimuksen toisessa vaiheessa tai (jos leesiot ovat liian suuria kertaresektioon) toisessa tutkimuksessa. Jälleen kerran CLE:tä sovelletaan kaikkiin leesioihin pahanlaatuisten kasvainten etsimiseksi. Jos CLE havaitsee lisää neoplasia-alueita, suoritetaan CLE-kartoitus edellä mainitulla tavalla. Kaikki leikatut kudososat arvioidaan histologisesti CLE-tulosten tarkistamiseksi.

Jos CLE tarjoaa luotettavaa tietoa tutkimuksessamme, tämä olisi suuri askel kohti tätä uutta teknologiaa Barrettin ruokatorvesta kärsivien potilaiden interventiota edeltävässä endoskooppisessa hoidossa. Tämä voisi auttaa lisäämään kokonaisresektiota, vähentämään toistuvien resektioiden määrää ja siten parantamaan potilaiden mukavuutta.

Opintojen suunnittelu

Prospektiivinen kliininen tutkimus ilman satunnaistamista tai sokkoutumista

Tutkimusväestö

Potilaat lähetettiin osastollemme Barrettin limakalvon endoskooppiseen limakalvoresektioon (EMR), jossa on korkea-asteinen intraepiteliaalinen neoplasia (HGIN), joka on todettu rutiininomaisessa yläendoskopiassa tai Barrettin valvontaendoskopiassa osastollamme tai toisessa sairaalassa.

Poissulkemiskriteerit:

• potilaat, jotka ovat allergisia jollekin lääkkeen aineosista (mukaan lukien tietoiseen sedaatioon käytetyt lääkkeet, kuten propofoli tai midatsolaami sekä fluoreseiini, CLE:ssä käytettävä fluoresoiva väriaine)
• potilaat, joilla on EMR:n vasta-aiheita (alhainen verihiutaleiden määrä, terapeuttinen antikoagulaatio, hyytymishäiriöt)
• kieltäytyminen osallistumasta tutkimukseen

menetelmät

Tutkimuksemme suoritetaan Wienin lääketieteellisen yliopiston lääketieteen III osastolla, gastroenterologian ja hepatologian kliinisellä osastolla. Potilaiden rekrytointi alkaa 1.7.2010. Opiskelu kestää kaksi vuotta. Tämän ajanjakson aikana mukana olevien potilaiden määrä on 40, mikä perustuu osastollamme intraepiteliaalista neoplasiaa sairastavien Barrettin EMR-tutkimusten nykyiseen määrään.

Kaikki potilaat, jotka täyttävät luetellut osallistumiskriteerit, saavat tämän tutkimuksen potilastietolomakkeen sekä tavanomaisen tietoon perustuvan suostumuslomakkeen vastaavasta endoskooppisesta tutkimuksesta, johon he ovat menossa. Potilastiedotus tehdään vähintään 24 tuntia. ennen interventiota yksikössämme harjoitetulla tavalla. Jos potilas suostuu osallistumaan tutkimukseen, hänet valmistellaan endoskopiaan konfokaalisella laserendmikroskoopillamme (Pentax EC3870K, jossa on ISC-1000 konfokaalinen endomikroskooppiprosessori - Pentax, Tokio, Japani ja Optiscan Pty Ltd, Notting Hill, Victoria, Australia) mennessä. suonensisäisen propofolin ja/tai midatsolaamin anto rutiininomaisesti tietoiseen sedaatioon endoskooppisten toimenpiteiden aikana osastollamme. Lisäksi 5-10 ml 10-prosenttista fluoreseiininatriumliuosta annetaan suonensisäisesti kudoksen fluoresenssin tehostamiseksi endomikroskopian aikana.

Kaikki lääkkeet antavat erikoislääkärit (kuten projektijohtaja), apulaislääkärit (kuten projektiavustaja) tai rekisteröidyt sairaanhoitajat, kuten laitoksessamme rutiininomaisesti harjoitetaan.

Eettiset vaikutukset

Konfokaalinen laserendomikroskopia on turvallinen uusi tekniikka, jota on jo tutkittu kliinisissä tutkimuksissa [7, 8]. Sen turvallisuus taataan käyttämällä matalan intensiteetin laservaloa, joka voi pahimmillaan aiheuttaa fluoreseiinia sisältävien solujen paikallista valkaisua, joka on vaaratonta, palautuvaa ja jopa diagnostisena merkkinä koeolosuhteissa [6].

Endoskooppinen limakalvon resektio on vakiintunut tekniikka limakalvonsisäisen neoplasian minimaalisesti invasiiviseen, ei-kirurgiseen parantavaan hoitoon. Sitä on tutkittu monissa kliinisissä tutkimuksissa, ja se suoritetaan rutiininomaisesti yksikössämme ruokatorven, mahalaukun, pohjukaissuolen ja paksusuolen ja peräsuolen vaurioiden vuoksi. Vaikka vakavia komplikaatioita, kuten pitkittynyttä verenvuotoa tai perforaatioita, saattaa esiintyä, tämän toimenpiteen riski/hyötyprofiili on erittäin hyvä verrattuna ruokatorven neoplastisten sairauksien kirurgisiin hoitoihin [10].

Tämä tutkimuspöytäkirja on toimitettu Wienin lääketieteellisen yliopiston eettiselle toimikunnalle (EK-Nr. 697/2009) ja sitä käsiteltiin kokouksessa 8.9.2009. Myönteinen äänestys toimitettiin jo toimielimellemme kirjallisena.