Νεώτερες ενδοσκοπικές τεχνικές στο Γαστρεντερικό σύστημα: Mεγεθυντική ενδοσκόπηση, Narrow Band Imaging, Autufluorescence endoscopy.

Η ενδοσκόπηση είναι μία από τις καινοτομίες που επηρέασε και άλλαξε τελείως την διάγνωση των Νόσων του Γαστρεντερικού συστήματος. Παρόλα αυτά όμως, η ενδοσκόπηση βασίζεται στην ανακάλυψη βλαβών που είναι ορατές με γυμνό μάτι ή στην λήψη τυφλών βιοψιών. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα την διάγνωση του καρκίνου σε τελικό και συνήθως μη ιάσιμο στάδιο. Πρόσφατα νέες τεχνικές και νέα ενδοσκόπια έχουν κατασκευαστεί με σκοπό την διάγνωση μη ορατών βλαβών και άρα την πρόληψη και έγκαιρη διάγνωση του καρκίνου. Οι νέες αυτές τεχνικές είναι:

      Mεγεθυντική ενδοσκόπηση/Χρωμοενδοσκόπηση

       Narrow band Imaging

       Autofluoresence endoscopy

       Optical Coherence Tomography

       Confocal imaging endoscope

       Spectroscopy- Raman, LSS etc.

Υψηλής Ευκρίνειας Μεγενθυντική Ενδοσκόπηση

Είναι σημαντικό πρίν αναφερθούμε στην ανωτέρω τεχνική να ξεκαθαρίσουμε πως η μεγέθυνση και η ευκρίνεια είναι 2 διαφορετικές έννοιες. Λέγοντας ευκρίνεια μιας ενδοσκοπικής εικόνας εννοούμε την ικανότητα οπτικής διάκρισης-αναγνώρισης 2 πολυ κοντινών σημείων. Τα υψηλής ευκρίνειας CCDs (charged-coupled devices) στα καινούργια υψηλής ευκρίνειας ενδοσκόπια κάνουν δυνατή την αναγνώριση αντικειμένων διαμέτρου 7.9-71μm δίνοντας την δυνατότητα αναγνώρισης των ίδιων των ερυθρών αιμοσφαιρίων.  Πριν την εξέταση οι ασθενείς πρέπει να πιούν μείγμα με 200 ml νερού μαζί με σιμεθικόνη και ακετυλοκυστείνη ώστε να διαλυθούν η βλέννη και οι φυσαλλίδες που κρύβουν το οπτικό πεδίο και καθιστούν δυσχερή την αναγνώριση πρώιμων βλαβών. Στο άκρο του ενδοσκοπίου εφαρμόζεται πλαστική προέκταση (hood) έτσι ώστε να υπάρχει απόσταση 3mm μεταξύ του ενδοσκοπίου και του βλεννογόνου ώστε να επιτευχθεί η μέγιστη μεγένθυνση στην μέγιστη εστίαση. Συνήθως η ΜΕ συνδυάζεται με την χρωμοενδοσκόπηση δηλάδη τον ψεκασμό του βλεννογόνου με διάφορες χρωστικές με σκοπό να γίνουν ορατές οι ‘αόρατες’ βλάβες.

Νarrow Band Imaging

Στα σύγχρονα βίντεο-ενδοσκόπια υπάρχει ένας περιστρεφόμενος δίσκος με οπτικά φίλτρα για το κόκκινο, πράσινο και μπλε μπροστά από μια φωτεινή πηγή που συνήθως είναι μια xenon lamp. Το Νarrow Band Imaging  [ΝΒΙ] είναι μια νέα τεχνική που χρησιμοποιεί οπτικά φίλτρα στενού φάσματος αντί για όλο του φάσμα του λευκού φωτός. Eίναι γνωστό πως η διείσδυση του φωτός στους ιστούς είναι συνάρτηση του μήκους κύματος, όσο πιο μακρύ το μήκος κύματος τόσο πιο βαθιά εισέρχεται το φως. Κατά συνέπεια το μπλε φως που έχει χαμηλό μήκος κύματος θα διεισδύει μόνο επιφανειακά στους ιστούς.   Η χρήση του μπλε φωτός με την χρήση ειδικών φίλτρων στενού φάσματος (415 nm, 445 nm, 500 nm) θα βοηθήσει στην ανάδειξη των επιφανειακών ιστικών δομών. Συνεπώς, το ΝΒΙ σχεδιάστηκε και αναπτύχθηκε για να βελτιώσει την ποιότητα των ενδοσκοπικών εικόνων έτσι ώστε να γίνει ορατή η μικροαγγειακή και μικροδομική αρχιτεκτονική.

Autofuorescence Endoscopy

Όλοι οι ιστοί εκπέμουν ενδογενή φθορισμό [αυτοφθορισμό - AF] όταν εκτεθούν σε συγκεκριμένου μήκους κύματος φως. Τα ηλεκτρόνια ορισμένων μορίων μεταπηδούν σε μια ενεργειακά υψηλότερη στοιβάδα και η επαναφορά τους στο αρχικό επίπεδο ενέργειας προκαλεί την εκπομπή φθορίζοντος φωτός. Η διαφορά στο μήλοε κύματος του εκπεμπόμενου φωτός και του φωτός που διέγειρε τα ηλεκτρόνια κάνει δυνατή την ανίχνευση του αυτοφθορισμού.  Η τεχνική αυτή βοηθά στην ενδοσκοπική διάγνωση του καρκίνου και των προκαρκινικών καταστάσεων καθώς

1. στα δυσπλαστικά κύτταρα υπάρχει αύξηση του λόγου πυρήνας/κυτταρόπλασμα, και καθώς οι πυρήνες δεν έχουν αυτοφθορισμό το αποτέλεσμα είναι η μείωση του ΑF στην δυσπλασία.

2. Το κολλαγόνο στον υποβλεννογόνιο χιτώνα εκπέμπει έντονο AF. Κατά συνέπεια, η πάχυνση του βλεννογόνου στα νεοπλάσματα προκαλεί ελάττωση του AF που εκπέμπεται από το υποβλεννογόνιο κολλαγόνο.

3. H αιμοσφαιρίνη που λόγω νεοαγγείωσης είναι αυξημέμη στα νεοπλάσματα απορροφά τον εκπεμπόμενο από άλλα μόρια ΑF.

Τρείς ενδοσκοπικές τεχνικές βασισμένες στον αυτοφθορισμό για την ανίχνευση της δυσπλασίας σε ΟΒ έχουν αναπτυχθεί

• Laser-induced fluorescence spectroscopy (LIFS)
• Light-induced fluorescent endoscopy
• Εndoscopic video autofluorescence imaging

Aπό τις τρεις αυτές τεχνικές η Εndoscopic video autofluorescence imaging είναι η πιο πολλά υποσχόμενη. Χρησιμοποιείται ενδοσκόπιο υψηλής ευκρίνειας - high definition τηλεόραση. Για την διέγερση του ιστού χρησιμοποιείται μπλε φως και ανιχνεύεται το πράσινο/κόκκινο [ο φυσιολογικός ιστός είναι πράσσινος και ο νεοπλαστικός έχει μωβ χρώμα]. Πρώτη η ομάδα του Bergman περιέγραψε την χρησιμοτητά του στην διάγνωση της δυσπλασίας σε οισοφάγο Barrett’s και ιδίως σε συνδυασμό με ΜΕ/ΝΒΙ.Φαίνεται πως ο συνδυασμός με ΜΕ και ΝΒΙ μειώνει τον αριθμό των ψευδώς + λόγω της φλεγμονής ενώ επιτρέπει την ανίχνευση μικροσκοπικών δυσπλαστικών περιοχών.

Eφαρμογές των ανωτέρω νεώτερων ενδοσκοπικών τεχνικών στο γαστρεντερικό σύστημα

Θα αναφέρουμε πολύ περιληπτικά μερικές από τις εφαρμογές των ανωτέρω τεχνικών στην διάγνωση και κυρίως στην πρώιμη διάγνωση του καρκίνου στο ΓΕΣ. Οι Ιάπωνες πρώτοι περιέγραψαν με μεγεθυντική ενδοσκόπηση την μικροαρχιτεκτονική του βλεννογόνου του οισοφάγου που αποτελείται από υποβλεννογόνια αγγεία που καταλήγουν στα intrapapillary capillary loops [ipcl’s] 

 και έδειξαν τις αλλαγές που παρατηρούνται σε πρώιμο οισοφαγικό καρκίνο¹:

m1 διατεταμένα IPCL’s

m2 επιμηκυσμένα IPCL’s

m3 νεοπλαστικά αγγεία.

Πολλές μελέτες που συνδυάζουν την ΜΕ με την χρωμοενδοσκόπηση [οξικό οξύ, indigo carmine, methylene blue, crystal violet] ή το ΝΒΙ έχουν δημοσιευθεί  και αναδεικνύουν την μεγάλη χρησιμότητα των τεχνικών αυτών στην διάγνωση της εντερικής μετάπλσης και της δυσπλασίας σε ασθενείς με οισοφάγο Barrett’s^2-4. Mε τις μεθόδους αυτές αναγνωρίζονται συγκεκριμένα pit patterns που αντιστοιχούν με υψηλή ευαισθησία και ειδικότητα σε περιοχές με εντερική μτάπλαση/δυσπλασία [εικόνα 2]. Τελευταία η ομάδα του Jacques Βergmann από το Amsterdam δημοσίευσε πολύ καλά αποτελέσματα με την χρήση του ΑF για την διάγνωση της υψηλόβαθμης δυσπλασίας σε ασθενείς με οισοφάγο Barrett’s⁵. 

Σύγχρονες μελέτες έχουν δείξει πως η επιτήρηση με ενδοσκόπηση των ασθενών με προνεοπλασματικές καταστάσεις στο στομάχι μπορεί να διαγνώσει τον γαστρικό καρκίνο σε πρώιμη και ιάσιμη μορφή. Το πρόβλημα με τις προνεοπλασματικές καταστάσεις είναι πως είναι αδύνατο να διαγνωσθούν με την απλή ενδοσκόπηση γιατί δεν είναι ορατές με γυμνό μάτι. Συγχρονες έρευνες έχουν δείξει πως νέες τεχνικές όπως η μεγενθυντική ενδοσκόπηση με ή χωρίς Νarrow Band Imaging μπορούν να αποκαλύψουν τις αλλοιώσεις αυτές όπως και τον αόρατο πρώιμο καρκίνο με αποτέλεσμα την έγκαιρη διάγνωση και πρόληψη του γαστρικού καρκίνου [εικόνα 3]⁶. Ο Κenshi Yao πρώτος περιέγραψε ΜΕ τα χαρακτηριστικά του καλά διαφοροποιημένου πρώιμου γαστρικού καρκίνου⁷

·         Γραμμή διαχωρισμού

·         Εξαφάνιση του φυσιολογικού τριχ δικτύου

·         Aνώμαλα τριχοειδή

Και με βάση αυτά τα χαρακτηριστικά είμαστε σε θέση να μελετήσουμε περιοχές με ερυθρότηατ στο στομάχι και να ξεχωρίασουμε την γαστρίτιδα από τον πρώιμο καρκίνο [εικόνα 4].

H ME με την χρήση της water immersion technique με ή χωρίς NBI αναδυκνείει τις εντερικές λάχνες στην 2^η μοίρα ως δακτυλιοειδείς προεξοχές που επιπλέουν κάτω από την επιφάνεια του νερού και μπορεί να βοηθήσει στην διάγνωση ασθενών με κοιλιοκάκη με silent endoscopy negative νόσο.

Οι Ιάπωνες πρώτοι περιέγραψαν με την χρήση μεγεθυντικής πανχρωμοενδοσκόπησης τις pit patterns των πολυπόδων στο παχύ έντερο και συσχετίζοντας αυτές με το ιστολογικό αποτέλεσμα χώρισαν τους πολύποδες σε νεοπλασματικούς και μη⁸. Πρόσφατες μελέτες δείχνουν πως τα ίδια αποτελέσματα επιτυγχάνει και η μεγεθυντική ενδοσκόπηση με ΝΒΙ⁹. Επιπλέον, η υψηλής ευκρίνειας ενδοσκόπηση με ΝΒΙ και targeted biopsies είναι συγκρίσιμη της συμβατικής κολονοσκόπησης με random biopsies στην επιτήρηση ασθενών με ελκώδη κολίτιδα¹⁰. Τέλος, είναι γνωστό πως η πανχρωμοενδοσκόπηση στο παχύ έντερο βοηθά στην ανακάλυψη των επίπεδων αδενωμάτων¹¹. Μένει από νεώτερες μελέτες να αποδειχθεί αν και η χρήση του ΝΒΙ και του ΑF θα βοηθήσει στην ανάδειξη των ανωτέρω βλαβών.

Συμπερασματικά θα λέγαμε πως σιγά σιγά περνάμε σε μια άλλη εποχή για την ενδοσκόπηση όπου πια τον κυρίαρχο ρόλο θα παιζει η εικόνα. Απαιτείται σοβαρή και εις βάθος εκπαίδευση για την εκμάθηση των ανωτέρω τεχνικών, την κατανόηση της ιδιάιτερης ενδοσκοπικής απεικόνισης και την συσχέτισή της με την ιστολογία. Τελικός ευεργετημένος ελπίζουμε να είναι ο ασθενής και να γίνει δυνατή η θεραπεία του πεπτικού καρκίνου μέσω της έγκαιρης και πρώιμης διάγνωσης.

.

Παραπομπές

1. Κumagai Y, Inoue H, Nagai K et al. Magifying endoscopy, Stereoscopic Microscopi and the microvascular architecture of the superficial esophageal carcinoma. Endoscopy 2002;34:369-75.
2. Anagnostopoulos GK, Yao K, Kaye P, Hawkey CJ, Ragunath K. Novel endoscopic observation in Barrett's oesophagus using high resolution magnification endoscopy and narrow band imaging. Aliment Pharmacol Ther 2007;26:501-7.
3. Magnification endoscopy with acetic acid in Barrett's esophagus. Scand J Gastroenterol. 2007;42:542.
4. Sharma P, Marcon N, Wani S, et al. Non-biopsy detection of intestinal metaplasia and dysplasia in Barrett's esophagus: a prospective multicenter study. Endoscopy. 2006;38:1206-12
5. Curvers WL, Singh R, Wong Kee Song LM, et al. Endoscopic Tri-Modal Imaging for Detection of Early Neoplasia in Barrett's Oesophagus; A multi-centre feasibility study using high-resolution endoscopy, autofluorescence imaging and narrow band imaging incorporated in one endoscopy system. Gut 2007 Oct 26; [Epub ahead of print]
6. Anagnostopoulos GK, Yao K, Kaye P, Fogden E, et al. High-resolution magnification endoscopy can reliably identify normal gastric mucosa, Helicobacter pylori-associated gastritis, and gastric atrophy. Endoscopy. 2007;39:202-7.
7. Yao K, Iwashita A, Tanabe H, et al. Novel zoom endoscopy technique for diagnosis of small flat gastric cancer: a prospective, blind study. Clin Gastroenterol Hepatol. 2007;5:869-78.
8. Kudo S, Tamura S, Nakajima T, et al.Diagnosis of colorectal tumorous lesions by magnifying endoscopy.. Gastrointest Endosc. 1996 Jul;44(1):8-14
9. Su MY, Hsu CM, Ho YP, et al. Comparative study of conventional colonoscopy, chromoendoscopy, and narrow-band imaging systems in differential diagnosis of neoplastic and nonneoplastic colonic polyps. Am J Gastroenterol. 2006;101:2711-6
10. Dekker E, van den Broek FJ, et al.  Narrow-band imaging compared with conventional colonoscopy for the detection of dysplasia in patients with longstanding ulcerative colitis. Endoscopy. 2007;39:216-21
11. Rex DK, Helbig CC. High yields of small and flat adenomas with high-definition colonoscopes using either white light or narrow band imaging. Gastroenterology. 2007;133:42-7.