Konfokalna endomikroskopia laserowa i endoskopowa resekcja błony śluzowej

Wstęp

Przełyk Barretta jest częstym powikłaniem u pacjentów cierpiących na chorobę refluksową przełyku (GERD). W wyniku przewlekłej ekspozycji na kwasy nabłonek płaskonabłonkowy przełyku przekształca się w wyspecjalizowany nabłonek walcowaty (SCE) z komórkami kubkowymi. Ta zmiana histologiczna występuje u 1% zdrowej populacji i nawet u 4,9% pacjentów z objawami refluksu [1]. Chociaż sam nabłonek Barretta niekoniecznie powoduje dodatkowe objawy, jego obecność musi być dokładnie zdiagnozowana, ponieważ chorzy na niego są narażeni na zwiększone o 0,5% rocznie ryzyko rozwoju raka związanego z zespołem Barretta. Ważnym czynnikiem prognostycznym jest stopień dysplazji w obrębie błony śluzowej Barretta. Podczas gdy większość pacjentów bez dysplazji lub dysplazji niskiego stopnia pozostaje klinicznie niepozorna, roczne ryzyko zachorowania na raka wynosi do 10% u pacjentów z dysplazją dużego stopnia. Jeśli w trakcie endoskopii zostanie stwierdzona zmiana nowotworowa związana z Barrettem, rak związany z Barrettem jest również obecny w innym miejscu przełyku Barretta nawet w 30% [2].

W związku z tym poddawani są okresowym badaniom przesiewowym, polegającym na endoskopii przełyku z biopsją 4-kwadrantową co 2–3 cm lub w przypadku HGIN miejscowej terapii ablacyjnej. Okres między kontrolami zależy od stopnia dysplazji rozpoznanej podczas endoskopii górnego odcinka przewodu pokarmowego. Jeśli nie stwierdza się dysplazji, zalecany okres obserwacji wynosi mniej niż 5 lat. W przypadku dysplazji niskiego stopnia kontrole endoskopowe należy przeprowadzać co roku. Pacjenci z dysplazją dużego stopnia powinni być badani co 3 miesiące lub przygotowywani do interwencji terapeutycznej [3].

Wczesne wykrycie nowotworów związanych z chorobą Barretta, które histologicznie można sklasyfikować jako gruczolakorak, ma ważne implikacje terapeutyczne. Naciek nowotworowy struktur podśluzówkowych wiąże się ze znacznym ryzykiem przerzutów do węzłów chłonnych i dlatego powinien być leczony operacyjnie. Wykazano jednak, że po usunięciu przełyku śmiertelność wynosi od 3 do 12%, oprócz znacznej zachorowalności krótko- i długoterminowej. Stąd tak istotne jest wczesne wykrywanie zmian nowotworowych, aby mieć do dyspozycji szerszy wachlarz możliwości terapeutycznych. Pacjenci z śródnabłonkową neoplazją wysokiego stopnia (HGIN) lub rakiem błony śluzowej są idealnymi kandydatami do leczniczych interwencji endoskopowych, takich jak ablacja endoskopowa (na przykład za pomocą częstotliwości radiowej), endoskopowe wycięcie podśluzówkowe (ESD) lub endoskopowa resekcja błony śluzowej (EMR). Te ostatnie techniki są preferowane, ponieważ wycięte preparaty można ocenić histologicznie, co daje jednoznaczne informacje o głębokości inwazji i czy granice resekcji są wolne od tkanki nowotworowej. Ze względu na wysoki odsetek nowo powstających nowotworów, pozostałe obszary błony śluzowej Barretta powinny być poddane ablacji lub resekcji po histologicznym potwierdzeniu nowotworu związanego z przełykiem Barretta [3, 4].

Próbując poprawić wydajność diagnostyczną w monitorowaniu pacjentów z wysokim ryzykiem nowotworu przełyku Barretta, wprowadzono wiele nowych wynalazków endoskopowych do leczenia przełyku Barretta w celu optymalizacji wskaźników wykrywania wczesnych zmian. Wśród nich znajdują się rozwiązania, które poprawiły jakość obrazu konwencjonalnych endoskopów z białym światłem, takich jak endoskopy o wysokiej rozdzielczości i wysokiej rozdzielczości. Inne podejście, zwane chromoendoskopią, wykorzystuje barwienie in vivo błękitem metylenowym, indygotyną lub kwasem octowym. Barwniki te pomagają zwiększyć kontrast tkanek, co prowadzi do poprawy wskaźników wykrywania porównywalnych z endoskopią o wysokiej rozdzielczości. Wysokie poziomy kontrastu bez środków barwiących można osiągnąć dzięki zastosowaniu obrazowania wąskopasmowego (NBI). Technologia ta dodatkowo poprawia widoczność naczyń włosowatych, żył i innych subtelnych struktur tkankowych poprzez wykorzystanie światła o długości fali ograniczonej do małych pasm w widmie niebieskim i zielonym. W prospektywnym randomizowanym badaniu krzyżowym wykazało ono takie same wyniki jak endoskopia o wysokiej rozdzielczości plus karmin indygo [4, 5].

Najnowszym osiągnięciem wprowadzonym w endoskopowym leczeniu przewodu pokarmowego jest tzw. laserowy endomikroskop konfokalny (CLE). Mikroskopia konfokalna została opracowana przez Marvina Minsky'ego pod koniec lat pięćdziesiątych. Jego zasadą jest mikroskopowe skanowanie ognisk znajdujących się pod powierzchnią obiektu. W porównaniu z konwencjonalną mikroskopią świetlną wykorzystuje specjalny system filtrów, aby uniknąć nakładania się obrazu przez otaczającą tkankę. Mówiąc szczegółowo, źródło światła (zwykle laser) jest ogniskowane przez obiektyw mikroskopu w punkcie o ograniczonej dyfrakcji na lub wewnątrz obiektu. Światło rozproszone lub wzbudzone fluorescencją (uzyskane na przykład poprzez barwienie fluoresceiną) i wyemitowane w ognisku w próbce częściowo powróci przez optykę wzdłuż ścieżki, z której przybyło. Rozdzielacz wiązki umieszczony na ścieżce odbija światło powrotne w kierunku detektora. Optyka skupi światło od ogniska w próbce do ogniska koniugatu w pobliżu detektora (stąd technologia jest określana jako „konfokalna”). Tutaj filtr przestrzenny („otworek”) jest używany do gaszenia całego światła pochodzącego z obszarów poza ogniskiem. Odbicia światła od samego ogniska zostaną przekazane do detektora, który jest podłączony do systemu komputerowego, który digitalizuje sygnał optyczny i tworzy obraz histologiczny in vivo [6].

Koncentrując się na jej wpływie klinicznym, mikroskopia konfokalna jest pierwszą techniką umożliwiającą ocenę in vivo struktur tkankowych pod ich powierzchnią. Dzięki wielu przełomom w miniaturyzacji (głównie w latach 90. XX wieku) technologia ta mogła być zastosowana do światła przewodu w gastroenterologii, zintegrowana ze standardowym endoskopem. Pozwala na histologiczną wizualizację in vivo górnych 250 mikrometrów wszystkich ścian przewodu pokarmowego, dodatkowo do normalnej funkcji endoskopii w świetle białym (zapewnianej przez dwa oddzielne ekrany na górze stacji roboczej) [6].

Wykorzystując CLE w pierwszym podejściu klinicznym, Kiesslich i in. stwierdzili wysokie wskaźniki czułości i swoistości w wykrywaniu przełyku Barretta, jak również w przewidywaniu zmian nowotworowych związanych z Barrettem – dla obu wyników porównano obrazy pochodzące z CLE z konwencjonalną histologią [7]. W pierwszym prospektywnym, randomizowanym, podwójnie ślepym, kontrolowanym badaniu krzyżowym Dunbar i in. udowodnili te wyniki, ponieważ biopsje ukierunkowane na CLE miały wyższą wydajność diagnostyczną w przypadku nowotworu przełyku Barretta niż standardowa endoskopia z losową biopsją 4-kwadrantową [8].

Cele studiów

W naszym badaniu klinicznym chcemy zastosować laserową endomikroskopię konfokalną (CLE), aby dokładnie zlokalizować nowotwór przełyku Barretta w celu późniejszej endoskopowej resekcji błony śluzowej (EMR). Według naszej wiedzy połączenie to zostało dotychczas udokumentowane tylko w jednym opisie przypadku, opisującym pomyślną resekcję dysplastycznego segmentu Barretta o wysokim stopniu złośliwości za pomocą EMR ukierunkowanego na CLE [9].

Chcemy pokazać, że CLE nadaje się do wykrywania dokładnych granic śródnabłonkowej neoplazji wysokiego stopnia. Z naszego doświadczenia wynika, że ​​takiej wykonalności nie można wiarygodnie zapewnić żadną inną ustaloną techniką, taką jak chromoendoskopia lub obrazowanie wąskopasmowe, co często powoduje konieczność ponownego leczenia, a nawet operacji.

Aby zagwarantować dokładną dokumentację mapowania CLE błony śluzowej, wymiary zmiany nowotworowej zostaną oznaczone kolorem, sfotografowane za pomocą jednocześnie dostępnej endoskopii w świetle białym i ostatecznie ocenione na podstawie oceny histologicznej preparatu. Analizując granice wyciętego preparatu pod kątem nacieku guza, będziemy w stanie obliczyć częstość resekcji en-bloc EMR ukierunkowanej na CLE.

W celu oceny CLE pod kątem prawdziwie ujemnych wyników, w drugiej fazie badania lub (jeśli zmiany są zbyt duże do jednorazowej resekcji) dokonamy resekcji wszystkich pozostałych obszarów błony śluzowej zajętych przez Barretta. Po raz kolejny CLE zostanie zastosowane do wszystkich zmian w poszukiwaniu nowotworów złośliwych. Jeśli CLE wykryje dalsze obszary nowotworu, zostanie przeprowadzone mapowanie CLE, jak wspomniano powyżej. Wszystkie wycięte części tkanek zostaną ocenione histologicznie w celu sprawdzenia wyników CLE.

Jeśli CLE dostarczy wiarygodnych danych w naszym badaniu, będzie to duży krok na drodze do ustanowienia tej nowej technologii w przedinterwencyjnym leczeniu endoskopowym pacjentów cierpiących na przełyk Barretta. Mogłoby to pomóc w zwiększeniu częstości resekcji en-bloc, zmniejszeniu liczby powtarzających się resekcji iw konsekwencji poprawie komfortu pacjentów.

Projekt badania

Prospektywne badanie kliniczne bez randomizacji i zaślepienia

Badana populacja

Pacjenci kierowani do naszego oddziału w celu endoskopowej resekcji błony śluzowej (EMR) błony śluzowej Barretta z śródnabłonkową neoplazją wysokiego stopnia (HGIN), którą wykryto podczas rutynowej endoskopii górnego odcinka lub endoskopii kontrolnej Barretta na naszym oddziale lub w innym szpitalu.

Kryteria wyłączenia:

• pacjenci uczuleni na jeden ze składników leku (w tym leki stosowane w celu uspokojenia świadomości, takie jak propofol lub midazolam oraz fluoresceina, barwnik fluorescencyjny stosowany w CLE)
• pacjenci z przeciwwskazaniami do EMR (mała liczba płytek krwi, antykoagulacja terapeutyczna, zaburzenia krzepnięcia)
• odmowa udziału w badaniu

Metody

Nasze badanie zostanie przeprowadzone na Uniwersytecie Medycznym w Wiedniu, na III wydziale lekarskim, klinicznym oddziale gastroenterologii i hepatologii. Rekrutacja pacjentów rozpocznie się 1 lipca 2010 roku. Badanie potrwa dwa lata. Liczba pacjentów objętych tym okresem wyniesie 40, w oparciu o aktualną liczbę EMR wykonanych na naszym oddziale z powodu choroby Barretta z neoplazją śródnabłonkową.

Wszyscy pacjenci, którzy spełniają wymienione kryteria włączenia, otrzymają formularz informacyjny dla pacjenta dotyczący tego badania wraz ze zwykłym formularzem świadomej zgody na odpowiednie badanie endoskopowe, któremu mają zostać poddani. Informacje o pacjencie będą przetwarzane co najmniej 24 godziny. przed interwencją, zgodnie z praktyką w naszej jednostce. Jeśli pacjent wyrazi zgodę na udział w badaniu, zostanie przygotowany do endoskopii naszym laserowym endomikroskopem konfokalnym (Pentax EC3870K z procesorem endomikroskopii konfokalnej ISC-1000 – Pentax, Tokio, Japonia oraz Optiscan Pty Ltd, Notting Hill, Victoria, Australia) przez podanie dożylne propofolu i/lub midazolamu stosowanego rutynowo do świadomej sedacji podczas zabiegów endoskopowych na naszym oddziale. Dodatkowo podaje się dożylnie 5-10 ml 10% roztworu soli sodowej fluoresceiny w celu wzmocnienia fluorescencji tkanek podczas endomikroskopii.

Wszystkie leki będą podawane przez lekarzy specjalistów (takich jak dyrektor projektu), asystentów lekarzy (takich jak asystent projektu) lub dyplomowane pielęgniarki, zgodnie z rutynową praktyką w naszej placówce.

Implikacje etyczne

Laserowa endomikroskopia konfokalna jest nową, bezpieczną techniką, która została już przebadana w badaniach klinicznych [7, 8]. Jej bezpieczeństwo gwarantuje zastosowanie światła laserowego o niskim natężeniu, które w najgorszym przypadku może spowodować miejscowe wybielenie komórek zawierających fluoresceinę, co jest nieszkodliwe, odwracalne, a nawet wykorzystywane jako znak diagnostyczny w warunkach eksperymentalnych [6].

Endoskopowa resekcja błony śluzowej jest dobrze znaną techniką minimalnie inwazyjnego, niechirurgicznego leczenia neoplazji śródśluzówkowej. Został zbadany w wielu badaniach klinicznych i jest rutynowo wykonywany na naszym oddziale w przypadku zmian w przełyku, żołądku, dwunastnicy i jelicie grubym. Chociaż potencjalnie mogą wystąpić ciężkie powikłania, takie jak przedłużające się krwawienie lub perforacje, to stosunek korzyści do ryzyka tej procedury jest bardzo dobry w porównaniu z chirurgicznym leczeniem chorób nowotworowych przełyku [10].

Niniejszy protokół badania został przedłożony komisji etycznej Uniwersytetu Medycznego w Wiedniu (EK-Nr. 697/2009) i była rozpatrywana na posiedzeniu w dniu 8 września 2009 r. Pozytywny głos wpłynął już do naszej instytucji w formie pisemnej.