Konfokal laserendomikroskopi og endoskopisk slimhinnereseksjon

Introduksjon

Barretts øsofagus er en vanlig komplikasjon hos pasienter som lider av gastroøsofageal reflukssykdom (GERD). Ved hjelp av kronisk syreeksponering blir plateepitelet i spiserøret til et spesialisert søyleepitel (SCE) med begerceller. Denne histologiske endringen er utbredt hos 1 % av normalbefolkningen, og hos opptil 4, 9 % av pasientene med reflukssymptomer [1]. Selv om Barretts epitel i seg selv ikke nødvendigvis forårsaker ytterligere symptomer, må dets tilstedeværelse diagnostiseres nøyaktig, siden berørte pasienter har økt risiko på 0,5 % per år for å utvikle Barretts assosiert kreft. En viktig prognostisk faktor består av graden av dysplasi i Barretts slimhinne. Mens de fleste pasienter uten dysplasi eller lavgradig dysplasi forblir klinisk lite iøynefallende, er den årlige risikoen for å utvikle kreft opptil 10 % hos de pasientene med høygradig dysplasi. Hvis en Barrett-assosiert neoplastisk lesjon blir funnet under endoskopi, er Barrett-assosiert kreft også tilstede på et annet sted i Barretts øsofagus i opptil 30 % [2].

Følgelig gjennomgår de periodisk screening, bestående av endoskopi av spiserøret med 4-kvadrantbiopsi hver 2. til 3. cm eller, i tilfelle HGIN, lokal ablativ terapi. Tidsperioden mellom kontrollene avhenger av graden av dysplasi diagnostisert ved øvre gastrointestinal endoskopi. Hvis det ikke er dysplasi, er den anbefalte oppfølgingsperioden mindre enn 5 år. Ved lavgradig dysplasi bør endoskopiske kontroller utføres hvert år. Pasienter med høygradig dysplasi bør undersøkes hver 3. måned eller forberedes på en terapeutisk intervensjon [3].

Tidlig påvisning av Barretts assosierte neoplasmer, som histologisk kan klassifiseres som adenokarsinom, har viktige terapeutiske implikasjoner. Kreftinfiltrasjon av submukosale strukturer er assosiert med en betydelig risiko for lymfeknutemetastaser og bør derfor behandles ved kirurgi. Øsofagektomi har imidlertid vist seg å lide av dødelighet på mellom 3 og 12 %, bortsett fra betydelig kort- og langtidssykelighet. Derfor er det viktig å oppdage tidlige neoplastiske lesjoner for å ha et bredere spekter av terapeutiske alternativer til rådighet. Pasienter med høygradig intraepitelial neoplasi (HGIN) eller slimhinnekreft er perfekte kandidater for kurative endoskopiske intervensjoner som endoskopisk ablasjon (med radiofrekvens, for eksempel), endoskopisk submukosal disseksjon (ESD) eller endoskopisk slimhinnereseksjon (EMR). Sistnevnte teknikker er foretrukket da de resekerte prøvene kan evalueres histologisk, noe som gir sikker informasjon om invasjonsdybden og om reseksjonsgrensene er fri for neoplastisk vev. På grunn av høye forekomster av nyoppstått neoplasi, bør gjenværende områder av Barretts slimhinne ablates eller resekteres etter histologisk bekreftelse av Barretts øsofagus-assosiert neoplasi [3, 4].

I et forsøk på å forbedre det diagnostiske utbyttet i overvåkingen av pasienter med høy risiko for Barretts øsofagus-assosierte neoplasi, har mange nye endoskopiske oppfinnelser blitt introdusert i behandlingen av Barretts øsofagus for å optimalisere deteksjonshastigheten av tidlige lesjoner. Blant disse er utviklinger som forbedret bildekvaliteten til konvensjonelle endoskoper med hvitt lys som høyoppløselige og høyoppløselige endoskoper. En annen tilnærming, kalt kromoendoskopi, bruker in vivo-farging med metylenblått, indigokarmin eller eddiksyre. Disse fargestoffene bidrar til å øke vevskontrasten, noe som fører til forbedring av deteksjonshastigheter som kan sammenlignes med høyoppløselig endoskopi. Høye kontrastnivåer uten fargemidler kan oppnås ved bruk av smalbåndsavbildning (NBI). Denne teknologien forbedrer i tillegg synligheten til kapillærer, årer og andre subtile vevsstrukturer ved bruk av lys med bølgelengde begrenset til små bånd i det blå og grønne spekteret. I en prospektiv randomisert crossover-studie viste den like resultater som høyoppløselig endoskopi pluss indigokarmin [4, 5].

Den nyeste utviklingen som har blitt introdusert i endoskopisk behandling av mage-tarmkanalen er det såkalte konfokale laserendomikroskopet (CLE). Konfokalmikroskopi ble utviklet av Marvin Minsky på slutten av 1950-tallet. Prinsippet er mikroskopisk skanning av fokuspunkter under overflaten til et objekt. Sammenlignet med konvensjonell lysmikroskopi bruker den et spesielt filtersystem for å unngå bildeoverlapping av omgivende vev. I detalj fokuseres en lyskilde (normalt en laser) av et mikroskopobjektiv til et diffraksjonsbegrenset punkt på eller inne i objektet. Lys som er spredt, eller fluorescens eksitert (oppnådd gjennom fluoresceinfarging, for eksempel) og sendt ut ved fokus i prøven vil delvis returnere gjennom optikken langs banen det kom fra. En stråledeler plassert i banen reflekterer returlyset mot en detektor. Optikken vil fokusere lyset fra fokuspunktet i prøven til dets konjugerte fokus nær detektoren (derfor kalles teknologien "konfokal"). Her brukes et romfilter ("pinhole") for å slukke alt lys som kommer fra områder utenfor brennpunktet. Lysrefleksjoner fra selve brennpunktet vil bli videresendt til detektoren som er koblet til et datasystem som digitaliserer det optiske signalet og skaper det in vivo histologiske bildet [6].

Med fokus på dens kliniske innvirkning, er konfokalmikroskopi den første teknikken for å tillate in vivo-evaluering av vevsstrukturer under overflaten. På grunn av mange gjennombrudd innen miniatyrisering (mest på 1990-tallet) kunne denne teknologien brukes for intraluminal bruk i gastroenterologi, integrert i et ellers standard endoskop. Den tillater in vivo histologisk visualisering av de øvre 250 mikrometer av alle vegger i mage-tarmkanalen, i tillegg til den normale funksjonen av hvitt lys endoskopi (tilveiebrakt av to separate skjermer på toppen av arbeidsstasjonen) [6].

Ved å bruke CLE i en første klinisk tilnærming, valgte Kiesslich et al. fant høye sensitivitets- og spesifisitetsrater for påvisning av Barretts spiserør så vel som for prediksjon av Barretts assosierte neoplastiske forandringer - for begge resultatene ble CLE-avledede bilder sammenlignet med konvensjonell histologi [7]. I en første prospektiv, randomisert, dobbeltblindet, kontrollert, crossover-studie Dunbar et al. beviste disse funnene, ettersom CLE-målrettede biopsier hadde et høyere diagnostisk utbytte for Barretts øsofagus-assosierte neoplasi enn standard endoskopi med 4-kvadrant tilfeldig biopsi [8].

Studiemål

I vår kliniske undersøkelse ønsker vi å bruke konfokal laserendomikroskopi (CLE) for nøyaktig å målrette Barretts øsofagus-assosierte neoplasi for påfølgende endoskopisk slimhinnereseksjon (EMR). Så langt vi vet er denne kombinasjonen bare dokumentert i én saksrapport så langt, som beskriver vellykket reseksjon av et høyverdig dysplastisk Barrett-segment ved bruk av CLE-målrettet EMR [9].

Vi ønsker å vise at CLE er egnet til å oppdage de eksakte grensene til høygradig intraepitelial neoplasi. Vår erfaring er at denne gjennomførbarheten ikke kan gis pålitelig med noen annen etablert teknikk som kromoendoskopi eller smalbåndsavbildning, som ofte forårsaker behov for ny behandling eller til og med kirurgi.

For å garantere nøyaktig dokumentasjon av slimhinne-CLE-kartlegging, vil dimensjonene til den neoplastiske lesjonen bli markert i form av farge, fotografert ved samtidig tilgjengelig hvitlysendoskopi og til slutt evaluert ved histologisk vurdering av prøven. Ved å analysere grensene til den resekerte prøven med tanke på tumorinfiltrasjon, vil vi være i stand til å beregne en-blokk reseksjonshastigheten til CLE-målrettet EMR.

For å evaluere CLE angående sanne negative resultater vil vi resektere alle gjenværende slimhinneområder som er påvirket av Barrett innen den andre fasen av undersøkelsen eller (hvis lesjonene er for store for engangsreseksjon) innen en andre undersøkelse. Igjen vil CLE bli brukt for alle lesjoner for å søke etter maligniteter. Hvis CLE oppdager ytterligere områder med neoplasi, vil CLE-kartlegging som nevnt ovenfor bli utført. Alle reseksjonerte vevsdeler vil bli evaluert histologisk for å sjekke resultatene av CLE.

Hvis CLE gir pålitelige data i vår undersøkelse, vil dette være et stort skritt på veien for å etablere denne nye teknologien innenfor pre-intervensjonell endoskopisk behandling av pasienter som lider av Barretts øsofagus. Dette kan bidra til å øke den samlede reseksjonsfrekvensen, redusere mengden av repeterende reseksjoner og følgelig forbedre pasientens komfort.

Studere design

Prospektiv klinisk studie uten randomisering eller blinding

Studiepopulasjon

Pasienter henvist til vår avdeling for endoskopisk slimhinnereseksjon (EMR) av Barretts slimhinne med høygradig intraepitelial neoplasi (HGIN) som er påvist under rutinemessig øvre endoskopi eller Barretts overvåkingsendoskopi ved vår avdeling eller ved et annet sykehus.

Ekskluderingskriterier:

• pasienter som er allergiske mot en av legemiddelkomponentene (inkludert legemidler som brukes til bevisst sedasjon som propofol eller midazolam samt fluorescein, det fluorescerende fargestoffet som brukes for CLE)
• pasienter som har kontraindikasjoner for EMR (lavt antall blodplater, terapeutisk antikoagulasjon, koagulasjonsforstyrrelser)
• nektet å delta i studien

Metoder

Vår undersøkelse vil bli utført ved det medisinske universitetet i Wien, avdeling for medisin III, klinisk avdeling for gastroenterologi og hepatologi. Pasientrekruttering starter 1. juli 2010. Studiet vil vare i to år. Antall pasienter inkludert i denne perioden vil være 40, basert på nåværende antall EMR utført ved vår avdeling for Barretts med intraepitelial neoplasi.

Alle pasienter som oppfyller de oppførte inklusjonskriteriene, vil motta pasientinformasjonsskjemaet for denne studien sammen med det vanlige informerte samtykkeskjemaet for den respektive endoskopiske undersøkelsen de skal gjennomgå. Pasientinformasjon vil bli gjort minst 24 timer. før intervensjonen, slik det praktiseres ved vår enhet. Hvis pasienten godtar å delta i studien vil han bli forberedt for endoskopi med vårt konfokale laserendomikroskop (Pentax EC3870K med ISC-1000 konfokal endomikroskopiprosessor - Pentax, Tokyo, Japan og Optiscan Pty Ltd, Notting Hill, Victoria, Australia) av administrering av intravenøs propofol og/eller midazolam som rutinemessig brukt til bevisst sedasjon under endoskopiske prosedyrer ved vår avdeling. I tillegg vil 5-10 ml av en 10 % løsning av fluoresceinnatrium bli administrert intravenøst ​​for å forbedre vevsfluorescens under endomikroskopi.

Alle legemidler vil bli administrert av legespesialister (som prosjektleder), assistentleger (som prosjektassistent) eller registrerte sykepleiere, slik det rutinemessig praktiseres ved vår institusjon.

Etiske implikasjoner

Konfokal laserendomikroskopi er en sikker ny teknikk som allerede er studert i kliniske studier [7, 8]. Sikkerheten blir garantert ved bruk av lavintensitets laserlys som i verste fall kan forårsake lokal bleking av fluoresceinholdige celler, som er ufarlig, reversibel og til og med brukt som diagnostisk tegn under eksperimentelle forhold [6].

Endoskopisk slimhinnereseksjon er en veletablert teknikk for minimal invasiv, ikke-kirurgisk kurativ behandling av intramukosal neoplasi. Det har blitt studert i mange kliniske studier og utføres rutinemessig ved vår enhet for lesjoner i spiserøret, magesekken, tolvfingertarmen og tykktarmen. Selv om alvorlige komplikasjoner som langvarig blødning eller perforasjoner potensielt kan oppstå, er risiko-/nytteprofilen ved denne prosedyren veldig god sammenlignet med kirurgiske behandlinger av neoplastiske sykdommer i spiserøret [10].

Denne studieprotokollen er sendt inn til den etiske kommisjonen ved Medical University of Vienna (EK-Nr. 697/2009) og ble behandlet på møtet 8. september 2009. En positiv stemme ble allerede levert til vår institusjon i skriftlig form.