Konfokal laserendomikroskopi hos patienter med proctosigmoidit före och efter påbörjad behandling

Konfokal laserendomikroskopi hos patienter med proktosigmoidit före och efter behandlingsstart

Bakgrund Inflammatorisk tarmsjukdom (IBD) inkluderar Crohns sjukdom och ulcerös kolit. Crohns sjukdom drabbar ofta den terminala ileum, men kan uppstå från munnen till anus. Det kännetecknas av segmentell spridning med transmural inflammation och enstaka förekomst av granulom i vävnadsprover. Ulcerös kolit finns bara i tjocktarmen och involverar i praktiken alltid ändtarmen. Inflammationen är begränsad till slemhinnan och submucosa, och diffusionen är kontinuerlig.

Utvecklingen av endoskopi har gjort dessa procedurer till en central del av den diagnostiska och terapeutiska behandlingen av patienter med gastrointestinala sjukdomar, inklusive IBD. Hela mag-tarmkanalen är nu tillgänglig för inspektion och terapi. En begränsning av dessa studier är att histologin, som ofta är väsentlig för diagnos och behandling av patienten, inte alltid kan utvärderas exakt med en konventionell undersökning. Korrekt hantering av upptäckta lesioner kräver utöver den endoskopiska utvärderingen, en histologisk utvärdering av den inblandade vävnaden, vilket gör vävnadsprover nödvändiga för att få en definitiv diagnos och därmed optimal hantering. Under det endoskopiska förfarandet måste därför vävnadsprover från tarmslemhinnan tas, vilket sällan innebär en större risk för patienten, men orsakar försening, på grund av förberedelsetid för den histologiska analysen och i vissa fall även på grund av omundersökning om histopatologi är negativ. Vid behandling av IBD är den endoskopiska bedömningen av svårighetsgraden och förlängningen absolut nödvändig för valet av behandling. "Guldstandarden" för den optimala behandlingen kallas "djup" remission, definierad av klinisk och endoskopisk remission som bedöms med konventionell endoskopi.

Under senare år har ett nytt tillvägagångssätt introducerats, där de mikroskopiska strukturerna i tarmslemhinnan kan utvärderas kontinuerligt in vivo under den endoskopiska proceduren. Tekniken kallas konfokal laserendomikroskopi (CLE). CLE fungerar med hjälp av en laseranordning, som sätts in eller byggs in i ett endoskop, och används som en belysning av fodret på ett litet område och på ett exakt djup. Vävnaden tillsätts först med fluorescens genom intravenös administrering. Reflexionen av slemhinnan fångas i ett fokuserat område och förstoras genom vilket en tvådimensionell bild av slemhinnemikroskopiska strukturer bildas. Detta ger oss en "optisk biopsi", som kan jämföras med en liknande mikroskopisk bild.

Detta ger oss en potentiell möjlighet till omedelbar diagnos och riktad terapi under samma procedur. Den optiska biopsien lagras digitalt på ett sådant sätt att den även kan utvärderas efter proceduren. Under CLE genereras flera bilder per sekund, som lagras kontinuerligt och bildar därigenom en filmsekvens, så att den mikroskopiska bedömningen av vävnaden blir dynamisk, dvs flödet i de små kärlen kan observeras.

En aktuell hypotes om patogenesen av IBD är att en defekt barriärfunktion kan vara ett nyckelelement. Tarmbarriären är sammansatt av epitelceller, som binds samman av de så kallade "tight junctions". Experimentella studier har visat en ökad tarmpermeabilitet hos IBD-patienter och att graden av permeabilitet är en prognostisk indikator för återfall av Crohns sjukdom. I CLE-studier har den defekta barriärfunktionen identifierats in vivo som ett utflöde av fluorescein genom tarmväggen och visat sig vara betydligt större hos IBD-patienter jämfört med en frisk kontrollgrupp. Avståndet mellan epitelcellerna ökas också. Hos patienter i remission predisponerar en defekt barriärfunktion för återfall av sjukdomen. Det är dock inte möjligt att realisera denna dysfunktion genom en konventionell histologisk undersökning, liksom andra parametrar, som kräver en dynamisk mikroskopisk utvärdering. Genom att implementera CLE kan känsligheten för den endoskopiska bedömningen öka, vilket kan förändra inte bara egenskaperna för "djup" remission, utan också bedömningen av sjukdomens aktivitet.

CLE är för närvarande ett snabbt växande utvecklingsområde som främst har använts i samband med endoskopi av matsmältningsorganen, men även använts i samband med endoskopi av urin- och luftvägar. CLE har visat sig minska antalet vävnadsprover avsevärt utan att kompromissa med diagnosen. Vidare tyder flera studier på att CLE kan bidra till en mer exakt diagnos, och preliminära studier tyder på att graden av sjukdomen kan uppskattas bättre jämfört med konventionell endoskopi. Ändå finns det inga data som utvärderar tillämpbarheten av metoden i relation till övervakning av behandlingssvar och som ett verkligt prognostiskt verktyg. CLE är en ny metod och därför finns det fortfarande många olösta frågor och områden som ska klargöras innan tekniken äntligen kan implementeras i den dagliga praktiken.

Det finns i forskargruppen ledd av professor i endoskopi Peter Vilmann flera år fostrat en större erfarenhet av införandet av nya metoder. Detta inkluderar genomförandet av relevanta studier och insamling och publicering av vetenskapliga data på internationell nivå, så att modaliteten kan hitta sin rätta plats för diagnos och behandling av patienter.

Inledning: Genom konventionell koloskopi underskattas eller förbises ofta graden och spridningen av inflammation hos patienter med akut inflammation på grund av otillräcklig känslighet. Vid ulcerös kolit är sjukdomsförloppet och i synnerhet risken för behandlingsmisslyckande relaterat till graden av akut inflammation, som förutom kliniska och endoskopiska observationer bedöms av förändringar i krypteringsarkitekturen och infiltration av akuta inflammatoriska celler i lamina propria. Sjukdomsspridningen är också särskilt viktig för valet av behandling, som successivt övergår från stolpiller till lavemang och till systemiska kortikosteroider beroende på inflammationens proximala gräns. Att ta vävnadsprover kan delvis förhindra underskattning, men det är tidskrävande, dyrt och leder sällan till en radikal förändring av behandlingsstrategin, eftersom endoskopi är referensen i detta sammanhang. Litteraturen föreslår två klassificeringar av inflammation baserade på CLE, som vi delvis - och till en början, kommer att använda för att uppskatta sjukdomsaktivitet före och efter påbörjad behandling och i en kontrollgrupp. Dessutom kommer personliga observationer att registreras och analyseras. Denna bedömning kommer därefter att användas för en intra- och inter-observatörsstudie och en stratifiering av CLE-observationer i relation till akut inflammation och grad i vävnadsprover.

Hypotes: CLE kan användas för att bedöma graden och omfattningen av akut och kronisk inflammation och behandlingssvar hos patienter med ulcerös kolit och är ett känsligt komplement till konventionell diagnostik.

Design: En blindad prospektiv observations- och metodstudie hos patienter före och efter initiering av topikal steroidbehandling med efterföljande beräkning av intra- och inter-observatörsvariabilitet.

Metod: Inskrivna patienter kommer att undersökas med konventionell koloskopi och CLE före respektive efter påbörjad topikal behandling. Graden och fördelningen av akut inflammation kommer att bedömas genom konventionell mikroskopi (Mayo-score), CLE (kryptarkitektur, mikrovaskulära förändringar och närvaron av inflammatoriska celler i lamina propria och defekt barriärfunktion) och histologiska biopsier. Det förväntas att ej tidigare beskrivna CLE-fynd kommer att hittas och att dessa kommer att registreras och utvärderas enligt ovan.

Den terminala ileum och varje tjocktarmssegment bedöms (blindtarm, uppåtgående kolon, transversal kolon, nedåtgående kolon, kolon sigmoid och rektum) bedöms enligt beskrivningen ovan. CLE-fynd kommer att bedömas för analys enligt följande skalor:

Kryptarkitektur: 1: Normal, 2: Ändrad form, storlek och fördelning, 3: Kryptförstörelse och abscess

Mikrovaskulära förändringar: 1: Normala, 2: Något högre i antal och måttligt vidgade, 3: Betydligt högre i antal och massivt vidgade

Infiltration av inflammatoriska celler: 1: Nej, 2: Närvaro 50 % av krypterna

Defekt barriärfunktion: 1: Normal, 2: Funktionsdefekt, 3: Strukturell defekt

Korrelationen mellan histologi ("guldstandarden"), Mayo-poängen, som är ett kombinerat kliniskt och endoskopiskt index, och CLE kommer att beräknas. Detta gäller både IBD-patienter som kontrollgrupp. En intra- och inter-observatörsstudie planeras efter den initiala studien, där CLE-operatörer är förblindade med avseende på varandra. Patologen är blind för konventionella och CLE-observationer. CLE-resultaten stratifieras för att identifiera vilka av de registrerade CLE-parametrarna som korrelerar bäst med de två andra metoderna och är därför mest lämpad för vidare studier med fokus på inflammation. Dessutom görs en bestämning av sambandet mellan CLE-fynd och behandlingseffekt för den enskilda patienten.

Statistisk metod: Jämförelse av CLE-fynd i relation till Mayo-poäng och histologi görs med Spearman-korrelationsanalys. För att utvärdera behandlingseffekten används Wilcoxon Signed Rank-testet. I inter- och intra-observatörsstudien används viktad kappa-statistik.

Patient: En fullständig provstorleksberäkning har gjorts för inter- och intra-observatörsstudien av de individuella CLE-parametrarna av 3 observatörer. Om möjligt, för att uppnå ett kappavärde på 0,9 med ett konfidensintervall på 0,05, måste det finnas 122 observationer. Om vi ​​registrerar Mayo-score, CLE-parametrar och tar vävnadsprover för patologi i alla ovan nämnda tarmsegment under två endoskopier, kommer 14 observationer för varje patient att registreras som därefter bedöms i relation till var och en av de parametrar som används i studien. Om det inte finns några dispenser är alla ileokolonoskopier uppfyllda och alla CLE-observationer kan analyseras, endast 9 patienter behöver inkluderas. Det antas dock att om endast 25 % av de förväntade observationerna erhålls, eftersom vissa CLE-observationer kommer att vara otillfredsställande, kommer vissa undersökningar att avbrytas och vissa patienter endast utvärderas en gång. Således måste 36 patienter registreras i studien för att uppnå önskad styrka, varav 10 i kontrollgruppen.