Blue Laser Imaging och White Light Imaging Kolonpolyper

BAKGRUND Adenomdetektionsfrekvensen genom koloskopi för asymtomatiska individer i åldern 50 år och äldre uppskattas vara minst 25 %. Det är känt att under koloskopi kan lesioner missas. Missfrekvensen för lesioner beror på dess storlek. I en metaanalys var den totala missfrekvensen för kolonpolyper av vilken storlek som helst 22 % (95 % konfidensintervall [CI]: 19–26 %), men baserat på storleken på adenom varierade missfrekvensen från 26 % (95 % KI: 21 - 30 %) för lesioner 1 - 5 mm, till 13 % (95 % KI: 8 - 20 %) för lesioner 5 - 9 mm och 2 (95 % KI: 1 - 8 %) för lesioner större än 10 mm. Faktorer som är inblandade i missade lesioner inkluderar dålig tarmförberedelse, kort utsättningstid, avsaknad av noggrann undersökning och möjligen subtila slemhinneförändringar, särskilt för små eller platta adenom, som lätt kan missas vid vitt ljus (WLI).

Bildförbättrade endoskopitekniker har utvärderats för detektion och differentiering av kolonpolyper. Narrow band imaging (NBI), utvecklad av Olympus Corporation (Tokyo, Japan) är en sådan teknik och är en funktion tillgänglig i alla koloskopier som en tryckknapp. När NBI är aktiverat appliceras ett optiskt filter på den vita ljuskällan, så att endast de smala bandbredderna av blå (440 - 460 nm) och gröna (540 - 560 nm) våglängder sänds. Dessa smala bandbredder förbättrar visualiseringen av blodkärl och mönster i slemhinnor. Denna teknik har visat sig vara användbar för att förutsäga kolonpolyphistologi och djup av mukosal invasion i samband med intramukosal cancer. De två vanliga klassificeringssystem som används förutsäger histologi är NICE- och Sano-klassificeringen. NICE-klassificeringen kan användas utan optisk förstoring; den utvärderar färgen på lesionen, regelbundenhet hos de överliggande kärlen och regelbundenhet i ytmönstret. Sano-klassificeringen kräver optisk förstoring för att bedöma kapillärmönstren såsom om det finns utvidgning, oregelbundenhet eller förlust av oregelbundna kapillärer över lesionen. I samband med adenomdetektering är resultaten mer omtvistade. En metaanalys av randomiserade studier som undersökte användbarheten av den första generationens NBI-system jämfört med högupplöst WLI visade ingen skillnad i detektionshastigheter; det var bara överlägset jämfört med icke-högupplöst WLI, vilket kanske inte är så relevant nu eftersom de flesta nya system använder högupplöst WLI. En kritik av NBI-systemet hade varit den mörka endoskopiska synen; detta är ett resultat av det optiska filtret och kan begränsa sikten på avstånd. En andra generationens NBI-system har sedan dess utvecklats. Den kännetecknas av mycket starkare belysning trots det optiska filtret, och därmed förbättras sikten långt borta. En nyligen genomförd randomiserad kontrollerad studie jämförde andra generationens NBI-system med högupplöst WLI. NBI visade sig förbättra polyper- och adenomdetektionsfrekvensen jämfört med WLI (adenom: 48,3 % vs. 34,4 %, p = 0,01; polyper: 61,1 % mot 48,3 %, p = 0,02).

Blå laseravbildning (BLI) är en annan form av bildåtergivning med smal bandbredd utvecklad av Fujifilm Corporation (Tokyo, Japan). Det är en funktion integrerad i koloskopisystemen och kan aktiveras och alterneras med vitljusendoskopi med en tryckknapp. Det finns också optisk förstoringsmöjlighet, vilket möjliggör detaljerad undersökning av mikroytor och mikrokapillärstrukturer. Istället för att använda ett optiskt filter för vitt ljus för att producera smala bandbredder, har BLI-systemet en unik egenskap av belysning med två lasrar och en vit ljusfosfor för att åstadkomma den visuella förbättringen av ytkärl och strukturer. En laser med en våglängd på 450nm stimulerar fosforn att bestråla en vit belysning. Den andra lasern, med en våglängd på 410nm, används för att förbättra blodkärlen på grunt djup i slemhinnan. Tidiga data har visat dess användbarhet för att förutsäga histologin hos slemhinneskador. En jämförande studie visade att BLI hade en större sikt på avstånd jämfört med NBI på grund av dess mycket starkare belysning. Hittills har det inte gjorts någon studie för att avgöra om användningen av BLI kommer att öka detektionshastigheten för kolonpolyper och adenom jämfört med WLE. Dessutom har det inte gjorts någon tidigare studie av att tillämpa NICE- och Sano-klassificeringarna som utvecklats med NBI på BLI. Nyligen i Japan har en arbetsgrupp föreslagit JNET-klassificeringssystemet för att karakterisera polyper. Detta har inte heller tillämpats med BLI-systemet, som utvecklas under NBI. I likhet med Sano-klassificering använder denna optisk förstoring. Den största skillnaden mellan JNET- och San-klassificeringssystemen är att i JNET-klassificeringssystem heter Sano 2 JNET 2A, och Sano 3A subsumeras under JNET 2B, och Sano 3A blir JNET 3.

SYFTE Denna studie syftar till att avgöra om BLI kan öka detektionshastigheten för kolonpolyper och adenom jämfört med vitljusendoskopi, med nollhypotesen ingen skillnad i detektionshastigheter. Denna studie kommer också att undersöka användningen av NICE och Sano och JNET klassificeringssystem för att förutsäga histologi med BLI-systemet.

METODER Detta är en prospektiv randomiserad kontrollerad studie. Patienterna kommer att randomiseras i ett 1:1-förhållande i block om 10 för att genomgå antingen BLI- eller WLI-koloskopi. Randomisering kommer att utföras av datorgenererade slumpmässiga sekvenser. När väl informerat samtycke har erhållits kommer forskningsassistenten att avslöja den tilldelade bildbehandlingstekniken (BLI eller WLI) till ansvarig endoskopist före proceduren.

Teknik för koloskopi och avbildning Alla patienter kommer att få kostinstruktioner före koloskopi och kommer att ordineras fyra liter polyetylenglykol i delad dos för tarmrengöring 1 dag före koloskopi. Fujifilm-koloskopet med WLI- och BLI-funktioner och optisk förstoringsmöjlighet (EC-L590ZW) och Fujifilm LASERO videoendoskopisystem, som stöder koloskopets WLI- och BLI-funktioner, kommer att användas. Koloskopi kommer att utföras under medveten sedering med intravenös midazolam och/eller fentanyl. I BLI-gruppen kommer insättning till blindtarm att utföras under WLI och när blindtarmen har uppnåtts, kopplas BLI-läget på när endoskopet dras ut för fullständig kolonundersökning. I WLI-gruppen kommer WLI att användas vid både insättning och uttag. Utsättningstid definieras som tiden för initiering av cecal inspektion till den tidpunkt då koloskopet är helt avlägsnat från anus. Tiden för polypektomi kommer inte att inkluderas. En dedikerad forskningsassistent mätte uttagstiden med hjälp av ett stoppur. Utsättningstiden är inställd på minst 6 minuter även hos patienter där inga polyper hittas. Tarmförberedelse av hela tjocktarmen kommer att graderas enligt Boston Bowel Preparation Scale som rutinmässigt används i klinisk praxis och registreras i det elektroniska rapporteringssystemet.

Storleken och placeringen av alla kolonpolyper kommer att registreras samtidigt. Platserna för kolonskador kommer att identifieras av anatomiska landmärken eller genom genomlysning. Storleken på kolonskador kommer att mätas mot spännvidden av en öppnad biopsipincett. Oavsett den tilldelade gruppen, när en polyp detekteras under uttag, före avlägsnande, kommer ytstrukturen för varje upptäckt polyp först att bedömas utan optisk förstoring under BLI med NICE-klassificeringen. Därefter kommer optisk förstoring att tillämpas och polypen kommer att klassificeras med Sano- och JNET-klassificeringen. Bilder kommer att fångas elektroniskt och lagras i det elektroniska medicinska rapporteringssystemet och kan hämtas för granskning och verifiering och studie av överenskommelser mellan observatörer. Alla lesioner resekeras eller biopsieras och märks för histologisk undersökning. Om fler än 5 polyper detekteras kommer de största 5 polyperna att användas för endoskopisk-histologisk korrelation. Alla ingrepp kommer att utföras av antingen erfarna endoskopister som har utfört minst 1 000 koloskopier eller av endoskopistipendiater under direkt överinseende av de erfarna specialisterna. Alla endoskopister kommer att ha tidigare erfarenhet av bildförstärkt endoskopi med hjälp av NBI-systemet. Innan studien startar kommer NICE- och Sano- och JNET-klassificeringarna att ses över formellt med alla deltagande endoskopister för att säkerställa förtrogenhet med dessa klassificeringar för polypbedömning. För att bekanta endoskopister med BLI-systemet kommer alla endoskopister att uppmanas att utföra minst fem undersökningar med BLI-systemet innan studiefall utförs.

Definitioner Komplett koloskopi definieras som framgångsrik cekal intubation. Alla kolonpolyper som tas bort vid varje undersökning kommer att skickas för histologisk undersökning med tydlig lokaliseringsmärkning. Histologisk tolkning av alla polyper kommer att följa Världshälsoorganisationens system. Avancerat adenom kommer att definieras som adenom ≥ 10 mm i diameter, med någon villous histologi, höggradig dysplasi eller invasivt karcinom. Adenomdetektionsfrekvens och polypdetekteringsfrekvens kommer att definieras som andelen patienter med minst ett adenom respektive en polyp.

Resultat De primära resultaten av denna studie kommer att vara skillnaderna i adenom (övergripande och platt) och polypdetekteringsfrekvenser för BLI med WLI under diagnostisk koloskopi. Delanalys kommer att utföras för användbarheten av NICE och Sano och JNET klassificeringssystem för att förutsäga histologi med BLI-systemet.

Statistik Vi uppskattar den totala prevalensen av kolorektalt adenom i WLI-koloskopigruppen till 25 %. För att visa en kliniskt viktig förbättring av adenomdetektion genom BLI, bör det nya systemet öka adenomdetektionsfrekvensen med 15 %. Med en statistisk styrka på 80 % och en dubbelsidig signifikansnivå på 0,05 kommer 152 patienter att behövas i varje studiearm (totalt 304).

Adenomdetekteringsfrekvens eller polypdetekteringsfrekvens kommer att beräknas på det faktiska antalet patienter som randomiserats till varje grupp. Adenommissfrekvens eller polypermissfrekvens kommer att baseras på procentandelen patienter som hade genomfört den andra koloskopin. Tarmförberedelser kommer att omgrupperas till tillfredsställande (utmärkt till bra) och otillfredsställande (rättvist till dålig) för statistisk analys. Skillnaderna i detektionshastigheter mellan BLI- och WLI-grupperna kommer att jämföras med studentens t-test. Statistisk signifikans tas som ett tvåsidigt p-värde < 0,05. Faktorer associerade med adenomdetektion vid första koloskopi kommer först att identifieras genom univariat analys. Faktorer med ett P-värde < 0,1 på univariat analys kommer att läggas in ytterligare i framåt stegvis logistisk regressionsanalys. Den justerade oddskvoten med 95 % CI kommer att användas för att beskriva inverkan av olika faktorer på adenomdetektionsfrekvens. All ovanstående statistisk analys kommer att utföras av SPSS statistikprogramvara (version 19.0, SPSS, Chicago, IL).

Med hjälp av histologi som guldstandard kommer vi att beräkna noggrannheten, känsligheten, specificiteten och negativa och positiva prediktiva värden för varje komponent i NICE- och Sano- och JNET-klassificeringarna och för den övergripande förutsägelsen genom att använda dessa klassificeringssystem. Skillnaderna i prestandaegenskaper mellan NICE- och Sano- och JNET-klassificeringarna kommer att jämföras. För att utvärdera inter-observatörsvariabilitet i diagnosen av kolonpolyper med användning av NICE- och Sano- och JNET-klassificeringarna kommer en uppsättning endoskopiska digitala bilder av histologiskt bekräftade kolonpolyper att granskas oberoende av de deltagande endoskopisterna. k-statistiken, ett mått på överensstämmelse mellan observatörer utöver slumpen, kommer att beräknas med hjälp av statistisk programvara StatsDirect version 2.6.2 (Stats-Direct, Cheshire, Storbritannien). Överensstämmelsestyrkan definieras enligt följande: mycket god överensstämmelse: k mer än 0,8 men mindre än 1; bra överensstämmelse: k mer än 0,6 men mindre än 0,8; måttlig överensstämmelse: k mer än 0,4 men mindre än 0,6; rättvis överensstämmelse: k mer än 0,2 men mindre än 0,4; dålig överensstämmelse: k mindre än 0,2.