THE POSSIBILITIES OF CONFOCAL LASER ENDOMICROSCOPY IN DIAGNOSTICS OF BARRETT ESOPHAGUS

Full Text

Согласно современным представлениям, пищевод Барретта (ПБ) — приобретенное заболевание, основным морфологическим проявлением которого является замещение многослойного плоского неороговевающего эпителия нижней трети пищевода цилиндрическим, что рассматривается как факультативное предраковое состояние. Рак кардиоэзофагеальной зоны пищевода ассоциируется с ПБ в 40% случаев [6, 8, 9]. Заболевание возникает в среднем у 8—15% пациентов c гастроэзофагеальной рефлюксной болезнью [3, 6, 8, 9]. Аденокарцинома пищевода развивается в год у 0,5% пациентов с ПБ при дисплазии эпителия низкой степени, у 6% — при дисплазии высокой степени [6]. Рост показателей заболеваемости аденокарциномой дистального отдела пищевода и проксимального отдела желудка в последние годы превышает рост таковой при любых других злокачественных опухолях [4, 5]. Прогноз после такого диагноза неблагоприятный — 5-летняя выживаемость при раке пищевода составляет лишь 10 % (результаты скрининга населения EUROCARE-2 в Европе) и не зависит от гистологического типа опухоли и степени ее дифференцировки [1]. Частота выявления аденокарциномы пищевода в России в настоящее время оценивается как 6-8 новых случаев на 100 тыс. населения в год [2]. Диагноз ПБ предполагает морфологическое подтверждение наличия в дистальном сегменте пищевода эпителия, перестроенного по кишечному типу. Патогномоничным признаком ПБ являются бокаловидные клетки, содержащие кислый муцин и окрашивающиеся красителем алци-ановым голубым при pH 2,5. Именно наличие этих клеток определяет возможную трансформацию ПБ в аденокарциному [3, 10].Если при гистологическом исследовании выявляются только клетки фундального или кардиального типа, то это состояние следует рассматривать лишь как цилиндроклеточную метаплазию пищевода, не связанную с высоким риском развития аденокарциномы пищевода [3]. Таким образом, выбор места забора биопсии приобретает решающее значение. Невзирая на широкие диагностические возможности новых эндоскопических методик улучшенной визуализации, эндоскопическое исследование с выполнением «слепых» биопсий в четырех точках по окружности пищевода и на протяжении каждого сантиметра по длине сегмента до сих пор является золотым стандартом в установлении диагноза ПБ. Точность такой диагностики очаговой кишечной метаплазии, однако, составляет лишь 48,2% [10]. Конфокальная лазерная эндомикроскопия — confocal endomicroscopy (CEM) или Confocal Laser Endomicroscopy (CLE) как раз и нацелена на преодоление этих недостатков. CLE — это недавно разработанная неинвазивная и постоянно совершенствующаяся методика, которая позволяет получать микроскопические изображения слизистой оболочки (СО) органов желудочно-кишечного тракта посредством миниатюрного конфокального эндомикроскопа во время рутинной эндоскопической процедуры in vivo в режиме реального времени в разрешении, приближенном к обычной световой микроскопии [7]. Таким образом, цель настоящего исследования заключалась в оценке возможностей конфокальной эндомикроскопии для прижизненной диагностики ПБ и ассоциированных с ним дисплазии и неоплазий. В период с 2009 по 2012 г. обследован 51 пациент с подозрением на ПБ. Использовали метод комплексной эзофагогастродуоденоскопии (ЭГДС) с применением ви-деоэндоскопической системы Olympus GIF-150 и систе- № 1, 2013 33 Таблица 1 Распределение пациентов по направительному диагнозу Диагноз Число больных абс. % Пищевод Барретта и подозрение на него 28 54,90 Полип пищевода 3 5,88 Опухоли различных локализаций 15 29,41 Неопухолевые заболевания 5 9,80 Всего ... 51 100,0 мы конфокальной лазерной визуализации тканей in vivo Cellvizio (Mauna Kea Technologies, Франция). У всех пациентов одновременно осуществляли забор биопсийного материала. В исследование включены пациенты с длительными (более 13 лет) симптомами гастроэзофагеального рефлюкса и подозрением на ПБ, а также пациенты с установленным диагнозом ПБ (табл. 1). Пациенты соответствовали следующим критериям: возраст 18—75 лет, протяженность выявленного сегмента ПБ как минимум соответствовала C0M1 (согласно Пражским критериям 2004 г.) при подозрении на наличие ин-траэпителиальной неоплазии, площадь пораженной СО составляла менее 1 см2. Для уменьшения вероятности получения ложноположительных результатов при эндомикроскопическом и гистологическом исследовании все пациенты получали консервативную терапию ингибиторами протонной помпы в среднетерапевтической дозе в течение по крайней мере 2 нед до CLE (омепразол 40 мг/сут, поддерживающая терапия 20 мг/сут). Особое внимание уделялось получению четких конфокальных видеозаписей. Для исключения артефактов, вызванных кашлем, перистальтикой и непреднамеренными движениями пациентов во время исследований применялась глубокая седация с внутривенным гипнотиком — 1% пропофолом. Конфокальная лазерная эндомикроскопия (CLE). Основные принципы и методика выполнения. Морфологическое исследование Для получения конфокальных изображений СО пищевода использовали эндомикроскопическую систему Cellvizio (Mauna Kea Technologies, Франция). В зарубежных источниках литературы за этой методикой закрепилось сокращенное обозначение pCLE — от probe-based Confocal Laser Endomicroscopy[7]. Система Cellvizio состоит из трех частей: конфокального лазерного сканирующего блока (включает лазерный источник, излучающий электромагнитные волны длиной 488 нм), рабочей станции с программным обеспечением и конфокальных минизондов (рис.1). Мини-зонды, содержащие десятки тысяч фиброволокон и миниатюрный оптический объектив, передают сканирующий лазерный луч определенной длины волны и низкой мощности излучения в зону наблюдения внутри пищевода и фиксируют флюоресцентный свет, отражаемый тканью (рис. 2). Через 2—3 мин после внутривенного введения 2,5 мл 10% раствора флюоресцеина натрия приступают к получению конфокальной видеозаписи продолжительностью 30 с (12 кадров в 1 с). После применения флюоресцеина возможно идентифицировать эпителиоциты, капилляры, эритроциты, межклеточное вещество. Ядра клеток и муцин не окрашиваются флюо-ресцеином и на конфокальных изображениях визуализируются в виде темных пятен. После определения уровня кардиоэзофагеального перехода (КЭП) pCLE выполняли по всей окружности пищевода и протяженности визуально измененной СО дистального отдела пищевода (бархатисто-красной, «желудочно-подобной» или пестрой с подчеркнутым со- Рис. 1. Эндомикроскопическая система Cellvision (Mauna Kea Technologies, Франция). судистым рисунком), а также в области так называемых языков пламени. Интересующие участки СО пищевода маркировали и из них бралась прицельная биопсия. Для гистологического исследования использовали парафиновые срезы толщиной 5—7 мкм, окрашенные гематоксилином и эозином. Статистическая обработка данных выполнена на персональном компьютере с помощью электронных таблиц Microsoft Exœl и пакета прикладных программ Statistica for Windows v. 6.0, StatSoft Inc. (США). Рассчитывали показатели точности эндомикроскопической диагностики ПБ и связанных с ним неоплазий: показатели специфичности, чувствительности, положительной и отрицательной прогностической ценности, являющиеся весьма объективными критериями качества. Также при постановке отсроченного гистологического диагноза рассчитывали коэффициент согласия наблюдателей (коэффициент, показывающий степень совпадения данных, полученных одновременно разными наблюдателями в разное время). Мы обследовали 51 пациента (36 мужчин и 15 женщин) в возрасте от 18 до 74 лет. Обследованные соответствовали всем критериям протокола исследования. Исследование проводили в период с мая 2010 г. по март 2012 г. Средний возраст пациентов составлял 56,8 ± 16,1 года и принципиально не различался у мужчин и женщин. Средняя продолжительность комплексной ЭГДС с pCLE и записью составила 30 ± 19 мин. После внутривенного введения флюоресцеина у всех пациентов возникло незначительное желтушное окрашивание кожных покровов и видимых слизистых оболочек, которое исчезло во всех случаях в течение 60—90 мин. У 24 (47%) пациентов отмечалось темное окрашивание мочи в течение 2 сут после 34 Российский медицинский журнал исследования. Никаких других побочных эффектов не зафиксировано. У 9 из 12 пациентов с диспластическими изменениями, связанными с ПБ, имелись видимые характерные очаговые изменения СО. У 3 пациентов (у 2 дисплазия тяжелой степени, у 1 преинвазивная карцинома) СО была без видимых очаговых изменений. В общей сложности получена 571 конфокальная запись (средняя продолжительность 3 мин 20 с ± 1 мин 5 с) из 350 различных участков верхних отделов желудочнокишечного тракта (пищевод с СО, покрытой многослойным плоским эпителием, — 90 участков, дистальный отдел пищевода — 126 участов, кардия — 80 участков, антральный отдел желудка — 54 участка). В целом с хорошим качеством были признаны 200 (35%) записей из полученных. Снижение качества получаемых конфокальных изображений происходило в основном из-за артефактов, возникающих вследствие движений пациентов (смазанные, нечеткие картинки), а также из-за неправильно подобранной дозы флюоресцеина натрия: при превышении оптимальной дозы (2,5 мл) изображение получалась слишком светлым. При pCLE нормального многослойного плоского не-ороговевающего эпителия дистального отдела пищевода визуализировались характерные темные однотипные полигональные клетки в виде так называемых пчелиных сот с четкими границами между отдельными клетками. Капилляры собственно пластинки СО, образующие петли и ориентированные по направлению от базального слоя в сторону слоя плоских клеток, легко идентифицировались благодаря яркому свечению из-за находившегося в их просвете высококонтрастного флюоресцеина в высокой концентрации (рис. 3 на 4-й полосе обложки). Цилиндрические эпителиоциты кардиального и антрального отделов желудка были представлены в виде темных клеток правильной формы, формирующих желудочные ямки, в которые открываются выводные протоки желудочных желез, имеющих округлую форму в области кардиального отдела и тела желудка и продолговатую, вытянутую форму в антральном отделе (рис. 4 на 4-й полосе обложки). Рыхлая, волокнистая соединительная ткань, располагающаяся между желудочными ямками и клетками стромы, была богато васкуляризована и выглядела очень светлой, яркой. Внутренняя поверхность желудка, покрытая однослойным высокопризматическим эпителием, при pCLE имела характерный вид булыжной мостовой: светлые клетки с темными краями (см. рис. 4). При ПБ определялся цилиндрический эпителий (кишечный тип эпителия) с темными бокаловидными клетками, содержащими муцин. Эти патогномоничные для ПБ клетки легко идентифицировались в поверхностном слое СО (рис. 5 на 4-й полосе обложки). Эпителий, характерный для ПБ, имел при pCLE характерную виллезную структуру, что позволяло с легкостью отличить его от так называемой желудочной метаплазии СО пищевода, для которой в свою очередь характерно наличие призматиче- Рис. 2. Конфокальный мини-зонд Gastro-Flex™ (Mauna Kea Technologies, Франция) вставляется в рабочий канал эндоскопа ского эпителия с типичными округлой формы выводными протоками желез желудочного типа и с капиллярами правильной формы только в глубоких частях СО (см. рис. 5). Важно учитывать, что, так как флюоресцеин из-за своих фармакологических свойств не окрашивает ядра клеток, то дифференцировать степень дисплазии эпителия, ранний рак не представлялось возможным, поэтому изменения эпителия характеризовались обобщенно как неопластические. При неоплазии выявлялись хаотично расположенные полиморфные и бесформенные крупные темные клетки. Извитые капилляры неправильной формы определялись как в поверхностных, так и в более глубоких слоях СО. Характерной являлась утечка флю-оресцеина кровеносных сосудов, которая приводила к возникновению резко гетерогенного и яркого излучения в пределах собственной пластинки СО (рис. 6 на 4-й полосе обложки). У 41 (80%) пациента при pCLE определялся характерный для кишечной метаплазии СО пищевода цилиндрический эпителий виллезной структуры, у 10 (20%) выявлено сочетание многослойного плоского эпителия дистальной части пищевода в виде полигональных клеток с четкими границами и цилиндрических эпителиоцитов кардиального типа в виде темных клеток правильной формы с округлыми отверстиями выводных протоков желудочных желез, что характерно для неизмененного КЭП. В общей сложности 126 участков СО терминального отдела пищевода были исследованы с помощью pCLE (табл. 2). ПБ был обнаружен в 63 участках, неопластические изменения были выявлены в 23 участках изучаемой СО, а эпителий, подобный желудочному (при гистологическом исследовании соответствующие кардиальным и фундальным типам метаплазии, согласно морфологической классификации метаплазии), — в 17 участках СО пищевода. У пациентов с неизмененным КЭП при pCLE была диагностирована только желудочная метаплазия эпителия (23 участка СО). Все 149 записей конфокальных изображений, полученных из терминального отдела пищевода в области Таблица 2 Распределение морфологических данных, полученных при лазерной конфокальной эндомикроскопией и гистологическом исследовании (126участков СО дистального отдела пищевода у 51 больного) Конфокальная лазерная эндомикроскопия (pCLE) Количество участ Гистологическое исследование ков СО дистального отдела пищевода фундальный и кардиальный типы метаплазии кишечная метаплазия неполного типа (ПБ) дисплазия легкой степени дисплазия тяжелой степени рак Желудочная метаплазия 40 38 2 0 0 0 Кишечная метаплазия неполного типа (ПБ) 63 2 59 1 1 0 Неоплазия 23 0 2 8 7 6 № 1, 2013 35 Z-линии (126 участков СО), были сохранены в цифровом виде и через 7 дней после проведенного комплексного ЭГДС также повторно оценивались без учета личности пациента, данных анамнеза, жалоб и эндоскопической картины. Проведен анализ соответствия морфологических заключений, сделанных в результате интерпретации конфокальных изображений, в сравнении с конечными гистологическими заключениями после исследования биоптатов, полученных в результате прицельных биопсии из участков СО дистального отдела пищевода, которые были промаркированы как участки СО с цилиндроклеточной метаплазией эпителия (526 биопсий; см. табл. 2). Сопоставление показало, что ПБ можно предсказать при помощи pCLE с чувствительностью 97,1% и специфичностью 94,1% соответственно (точность 96,6%, положительная прогностическая ценность 97,2%, отрицательная прогностическая ценность 96%). Помимо этого, неопластические изменения эпителия пищевода, ассоциированные с ПБ, могут быть предсказаны с чувствительностью 92,7% и специфичностью 98,2% соответственно (точность 97,2%, положительная прогностическая ценность 91,97%, отрицательная прогностическая ценность 98,2%). При отсроченном анализе конфокальных записей и изображений с использованием эндомикроскопи-ческой классификации эпителия дистального отдела пищевода (через 7 дней после ЭГДС было выбрано наугад 45 конфокальных записей у 20 пациентов, просмотр осуществлялся трижды), коэффициент согласия наблюдателей составил 0,843. Таким образом, микроскопический анализ клеточной и сосудистой архитектоники обеспечил высокий уровень как чувствительности (97,1%), так и специфичности (94,1%) диагностики как самого ПБ, так и этапов его неопластической прогрессии. Более того, при отсроченном анализе конфокальных записей также воспроизводятся высокие значения показателей чувствительности и специфичности метода, что демонстрирует полученное значение коэффициента согласия наблюдателей. Примечательно, что ни одна из существующих методик улучшенной визуализации СО пищевода не обеспечивает одновременно такой высокой чувствительности и специфичности диагностики ПБ и развивающихся на его фоне неопластических изменений. Методика конфокальной лазерной эндомикроскопии, несомненно, чрезвычайно полезна как при первичной диагностике ПБ, так и в процессе динамического наблюдения за пациентами с ПБ (в том числе за получавшими эндоскопическое лечение), позволяя своевременно и точно обнаружить неопластическую трансформацию неполной кишечной метаплазии плоского эпителия пищевода и безотлагательно приступить к лечебным мероприятиям, что, несомненно, экономит временные и материальные ресурсы.

About the authors

V. A Solodkiy

The Russian research center of radiology and nuclear medicine of Minzdrav of Russia

Yu. V Sinev

The Russian research center of radiology and nuclear medicine of Minzdrav of Russia

O. V Ivanova

The Russian research center of radiology and nuclear medicine of Minzdrav of Russia

I. B Grunin

The Russian research center of radiology and nuclear medicine of Minzdrav of Russia

P. B Kolomatskaya

The Russian research center of radiology and nuclear medicine of Minzdrav of Russia

Email: annkol02@mail.ru

References

Supplementary files