Научная статья на тему 'Конфокальная лазерная эндомикроскопия. Принцип и алгоритм выполнения при исследовании желудка'

Конфокальная лазерная эндомикроскопия. Принцип и алгоритм выполнения при исследовании желудка Текст научной статьи по специальности «Медицинские технологии»

CC BY
1449
204
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
КОНФОКАЛЬНАЯ ЛАЗЕРНАЯ ЭНДОМИКРОСКОПИЯ / КОНФОКАЛЬНАЯ МИКРОСКОПИЯ / РАННИЙ РАК ЖЕЛУДКА / ФЛУОРОФОРЫ / ПОДГОТОВКА / CONFOCAL LASER ENDOMICROSCOPY / CONFOCAL MICROSCOPY / EARLY GASTRIC CANCER / CLE

Аннотация научной статьи по медицинским технологиям, автор научной работы — Пирогов С. С., Соколов В. В., Карпова Е. С., Павлов П. В., Волченко Н. Н.

Результативность эндоскопического исследования желудка в аспекте выявления фокусов ранней неоплазии и участков слизистой оболочки с предраковыми диспластическими изменениями эпителия с высоким потенциалом малигнизации в течение многих лет зависела только от точности места выбора биопсии, и риск пропуска раннего рака желудка с мультицентричным характером роста был очень велик. В настоящее время представлен метод «оптической биопсии», позволяющий в реальном времени в процессе эндоскопического исследования получить информацию о гистологической структуре слизистой оболочки в исследуемой зоне - конфокальная лазерная эндомикроскопия (КЛЭ). Конфокальная микроскопия в морфологии активно применяется с 80-х годов прошлого века и основным ее преимуществом над традиционной световой микроскопией является возможность исследования препарата значительной толщины без выполнения микротомных срезов и фиксации, а также оценки тканей in vivo. Конфокальная эндомикроскопическая установка является одноканальным цифровым флуоресцентным конфокальным лазерным микроскопом, со сканирующей системой, встроенной в эндоскоп или эндоскопический датчик. Для проведения КЛЭ необходимо внутривенное введение экзогенного флуорофора - 10 % раствора флуоресцеина натрия и последующий плотный контакт конфокального датчика со слизистой оболочкой желудка. В исследование было включено 157 больных с подозрением на ранний рак желудка, среднее время выполнения КЛЭ желудка составило 24+ / -3,5 минуты. Во всех наблюдениях получены информативные эндомикроскопические изображения, среднее их число составило 162+ / -8,3 у одного пациента.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по медицинским технологиям , автор научной работы — Пирогов С. С., Соколов В. В., Карпова Е. С., Павлов П. В., Волченко Н. Н.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

CONFOCAL LASER ENDOMICROSCOPY PRINCIPLES AND PERFORMING ALGORITHM IN GASTRIC MUCOSA EXAMINATION

Accuracy of endoscopic examination in early gastric cancer and precancerous conditions diagnostics for many years depended only on quality of biopsy. That’s why, risk of overlooking gastric focal carcinoma, particularly multiple, was relatively high. Last couple of years new endoscopic method confocal laser endomicroscopy (CLE) was released for commercial use. This approach provides real-time information about morphology of gastric mucosa during endoscopic examination. CLE is a variation of confocal microscopy morphologic technique, providing examination of thick specimens or live tissue. CLE system is a single-channel fluorescence microscope, used in endoscopy, where confocal probe incorporated into endoscope or mounted into accessory channel. For proper results of CLE intravenous administration of fluorescence agent is needed. In our study in P. A. Herzen Moscow Cancer Research Institute we have used 10 % fluorescein sodium, due to acriflavine use is prohibited in Russian Federation. In 157 patients with suspected early gastric cancer mean time of CLE was 24+ / -3,5 min. In all cases descriptive images were acquired. Mean amount of endomicrosocpic images in one patient was as high as 162+ / -8,3.

Текст научной работы на тему «Конфокальная лазерная эндомикроскопия. Принцип и алгоритм выполнения при исследовании желудка»

я

КОНФОКАЛЬНАЯ ЛАЗЕРНАЯ ЭНДОМИКРОСКОПИЯ.

ПРИНЦИП И АЛГОРИТМ ВЫПОЛНЕНИЯ ПРИ ИССЛЕДОВАНИИ ЖЕЛУДКА

Пирогов С. С., Соколов В. В., Карпова Е. С., Павлов П. В., Волченко Н. Н., Каприн А. Д.

CONFOCAL LASER ENDOMICROSCOPY PRINCIPLES

AND PERFORMING ALGORITHM IN GASTRIC MUCOSA EXAMINATION

Pirogov S. S., Sokolov V. V., Karpova E. S., Pavlov P. V., Volchenko N. N., Kaprin A. D.

Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение «Московский научно-исследовательский онкологический институт им. П. А. Герцена» Министерства Здравоохранения Российской Федерации,эндоскопическое отделение.

Пирогов

Сергей Сергеевич e-mail: pirogov@mail.ru

Пирогов С. С., ФГБУ «МНИОИ им. П. А. Герцена» Минздрава РФ, к.м.н., старший научный сотрудник эндоскопического отделения

Соколов В. В., ФГБУ «МНИОИ им. П. А. Герцена» Минздрава РФ, проф., д.м.н., руководитель эндоскопического отделения

Карпова Е. С., ФГБУ «МНИОИ им. П. А. Герцена» Минздрава РФ, к.м.н., старший научный сотрудник эндоскопического отделения

Павлов П. В., ФГБУ «МНИОИ им. П. А. Герцена» Минздрава РФ, к.м.н., научный сотрудник эндоскопического отделения

Волченко Н. Н., ФГБУ «МНИОИ им. П. А. Герцена» Минздрава РФ, проф., д.м.н., руководитель отдела патоморфологии

Каприн А. Д., член-корр РАМН, проф., д.м.н., директор

Pirogov S. S., MD, Senior Research Fellow of department of endoscopy, P. A. Gertsen Moscow Research Oncology Institute,

Sokolov V. V., MD, PhD, Profesoor, Head of department of endoscopy, P. A. Gertsen Moscow Research Oncology Institute.

Karpova E. S. MD, PhD, Senior Research Fellow of department of endoscopy, P. A. Gertsen Moscow Research Oncology Institute,

Pavlov P. V., MD, Research Fellow of department of endoscopy, P. A. Gertsen Moscow Research Oncology Institute,

Volchenko N. N., MD, PhD, Professor, Head of Pathomorphology Department P. A. Gertsen Moscow Research Oncology Institute

Kaprin A. D. Corresponding Member of the Academy of Medical Sciences, prof., MD, Director

Резюме

Результативность эндоскопического исследования желудка в аспекте выявления фокусов ранней неоплазии и участков слизистой оболочки с предраковыми диспластическими изменениями эпителия с высоким потенциалом малигнизации в течение многих лет зависела только от точности места выбора биопсии, и риск пропуска раннего рака желудка с мультицентричным характером роста был очень велик. В настоящее время представлен метод «оптической биопсии», позволяющий в реальном времени в процессе эндоскопического исследования получить информацию о гистологической структуре слизистой оболочки в исследуемой зоне — конфокальная лазерная эндомикроскопия (КЛЭ).

Конфокальная микроскопия в морфологии активно применяется с 80-х годов прошлого века и основным ее преимуществом над традиционной световой микроскопией является возможность исследования препарата значительной толщины без выполнения микротомных срезов и фиксации, а также оценки тканей in vivo.

Конфокальная эндомикроскопическая установка является одноканальным цифровым флуоресцентным конфокальным лазерным микроскопом, со сканирующей системой, встроенной в эндоскоп или эндоскопический датчик. Для проведения КЛЭ необходимо внутривенное введение экзогенного флуорофора — 10% раствора флуоресцеина натрия и последующий плотный контакт конфокального датчика со слизистой оболочкой желудка. В исследование было включено 157 больных с подозрением на ранний рак желудка, среднее время выполнения КЛЭ желудка составило 24+/-3,5 минуты. Во всех наблюдениях получены информативные эндомикроско-пические изображения, среднее их число составило 162+/-8,3 у одного пациента.

Ключевые слова: Конфокальная лазерная эндомикроскопия, конфокальная микроскопия, ранний рак желудка, флуорофоры, подготовка.

Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология 2014; 103 (3): 10-17

Summary

Accuracy of endoscopic examination in early gastric cancer and precancerous conditions diagnostics for many years depended only on quality of biopsy. That's why, risk of overlooking gastric focal carcinoma, particularly — multiple, was relatively high. Last couple of years new endoscopic method — confocal laser endomicroscopy (CLE) was released for commercial use. This approach provides real-time information about morphology of gastric mucosa during endoscopic examination. CLE is a variation of confocal microscopy — morphologic technique, providing examination of thick specimens or live tissue. CLE system is a single-channel fluorescence microscope, used in endoscopy, where confocal probe incorporated into endoscope or mounted into accessory channel. For proper results of CLE intravenous administration of fluorescence agent is needed. In our study in P. A. Herzen Moscow Cancer Research Institute we have used 10% fluorescein sodium, due to acriflavine use is prohibited in Russian Federation. In 157 patients with suspected early gastric cancer mean time of CLE was 24+/-3,5 min. In all cases descriptive images were acquired. Mean amount of endomicrosocpic images in one patient was as high as 162+/-8,3.

Keywords: Confocal laser endomicroscopy, CLE, confocal microscopy, early gastric cancer.

Eksperimental'naya i Klinicheskaya Gastroenterologiya 2014; 103 (3):10-17

Введение

Эндоскопической диагностикой различных заболеваний верхних отделов желудочно-кишечного тракта и, особенно, желудка во всем мире занимаются достаточно давно. Первое описание метода гастроскопии для диагностики рака желудка относится к 1936 году [1]. И, с этого времени, одной из наиболее важных задач эндоскопического исследования верхних отделов желудочно-кишечного трака становится выявление злокачественных новообразований желудка. Определение фокусов ранней неоплазии и участков слизистой оболочки желудка с предраковыми диспластическими изменениями эпителия с высоким потенциалом малигнизации может позволить провести пациенту малоинвазивное эндоскопическое органосо-храняющее лечение.

Впервые проблемой эндоскопической диагностики раннего рака желудка заинтересовался R. Schindler в 1947 году, опубликовавший

фундаментальный труд «What Does Gastroscopy Offer in the Early Diagnosis of Cancer of the Stomach» [2]. Однако вплоть до 70-х годов 20 века, согласно данным литературы, случаи выявления раннего рака желудка с помощью эндоскопии относились к единичным клиническим наблюдениям. Этот факт объясняется несовершенством фиброволо-конной эндоскопической техники, не позволявшей с достаточной степенью детализации осмотреть слизистую оболочку желудка. Только в 1979 году S. Suzuki сообщил о возможности использования хромогастроскопии с раствором метиленового синего для выявления раннего рака и это было первой попыткой создания метода уточняющего исследования слизистой оболочки желудка [3]. M. Aparcero в 1989 году предложил использовать контрастный краситель для витальной хромоэндоскопии — индигокармин, позволяющий подчеркнуть архитектонику желудочных полей и по ее изменению

Рис. 1.

Конфокальный микроскоп M. Minsky

судить о наличии диспластических изменений эпителия слизистой оболочки или ранней неоплазии

[4]. С появлением в 1990 году цифровых видеоэндоскопических систем количество публикаций об эндоскопической диагностике раннего рака желудка значительно увеличилось, однако роль эндоскопического исследования все еще сводилась к выявлению подозрительного участка слизистой оболочки желудка и выполнению биопсии. Значительным прорывом в уточняющей эндоскопической диагностике предраковых изменений и раннего рака желудка произошел с представлением в 2005 году видеоэндоскопических систем с возможностью осмотра слизистой оболочки в узкоспектральном режиме (ЫБ1). Использование данной технологии позволило разработать достаточно точные эндоскопические критерии дисплазии эпителия слизистой оболочки желудка по признаку изменения архитектоники ямок слизистой оболочки

[5]. Появление в 2008 году видеоэндоскопических систем с ЫБ1 и оптическим увеличением до 150 раз обеспечило не только визуализацию архитектоники ямок, но и оценку состояния внутрисосочко-вых капиллярных петель, что еще с большей точностью позволяет классифицировать локальные

изменения слизистой оболочки желудка [6]. Однако при всем совершенстве данных технологий результат эндоскопического исследования зачастую зависит от точности места выбора биопсии. А забор биопсийного материала, особенно со большим количеством фрагментов ткани, может привести к последующему фиброзу подслизистого слоя стенки желудка, что значительно усложнит проведение органосохраняющего эндоскопического лечения

[7]. Кроме того, биопсия может быть выполнена из ограниченного количества зон слизистой оболочки и риск пропуска раннего рака желудка с мультицентричным характером роста очень велик

[8]. Именно поэтому в настоящее время на одно из первых мест в выявлении и уточняющей диагностике диспластических изменений слизистой оболочки и фокусов ранней аденокарциномы выходят методы эндоскопии сверхвысокого увеличения — «оптической биопсии», позволяющие в реальном времени в процессе эндоскопического исследования получить информацию о гистологической структуре слизистой оболочки в исследуемой зоне. Одной из таких методик является конфокальная лазерная эндомикроскопия (КЛЭ).

Принцип конфокальной лазерной эндомикроскопии

Конфокальная микроскопия в морфологической практике известна с середины 20 века. В 1957 году M. Minsky из Гарвардского университета получил патент на сканирующий конфокальный микроскоп [9] (рис. 1).

Конфокальная лазерная микроскопия является одним из вариантов светового, а позднее — и флуоресцентного гистологического исследования, активно используемого в современной морфологии. Основным недостатком классической световой микроскопии являются внефокусные лучи отраженного света, значительно снижающие контрастность получаемого изображения. Для нивелирования этого эффекта производится приготовление классического гистологического препарата в виде тонкого парафинового среза, заключенного между предметным и покровным стеклом.

Основным преимуществом конфокальной перед традиционной световой микроскопией является возможность исследования препарата различной толщины (в зависимости от используемого источника света) без выполнения микротомных срезов и фиксации, а также оценки тканей in vivo (рис. 2 на цветной вклейке).

В прототипе микроскопа M. Minsky собирающая линза стандартного микроскопа заменена

оптической системой, сходной с линзой объектива, так называемым «пинхолом», пропускающим через себя только очень небольшой пучок света от ртутной лампы. Поле зрения ограничено вторым, выходным «пинхолом», расположенным софокусно как к препарату, так и к первому «пинхолу». Таким образом, термин «конфокальный» означает «имеющий тот же самый фокус», софокусный и сочетание двух «пинхолов» есть прототип конфокальной диафрагмы, отсекающей внефокусные лучи. То есть финальное изображение в микроскопе имеет то же самое фокусное расстояние, что и фокусное расстояние до объекта. Такая оптическая система позволяет получить виртуальный срез с очень тонкого слоя исследуемого объекта. Сканирование препарата в первых конфокальных микроскопах обеспечивалось его движением с небольшой амплитудой с использованием электромагнитов с переменной полярностью [11].

Применение конфокальной оптической системы в микроскопе рождает другую проблему: в сравнении с классическим микроскопом у конфокального объем отраженного свечения, проходящего через конфокальную диафрагму значительно снижается, теряется вплоть до 90% интенсивности.

Для компенсации данного эффекта в более современных конфокальных микроскопах в качестве источника света стал применяться лазерный луч. Применение лазерной технологии привело к появлению эволюционно новой микроскопической технологии — конфокальной лазерной сканирующей микроскопии. Лазерный луч через диафрагму источника света (конфокальная диафрагма 1) проецируется на осциллирующее дихроическое (светоделительное) зеркало, обеспечивающее сканирование и направляется в систему увеличивающих линз. Отраженный свет также проходит через

Рис. 3.

Принципиальная схема строения конфокального микроскопа (адапт. Штейн Г. И., 2007) [12]

Рис. 5.

Принципиальная схема строения конфокальной эн-домикроскопической системы (на примере установки компании Pentax Medical, Япония)

линзы и направляется в диафрагму фотоприемника (конфокальная диафрагма 2) и производится регистрация полученного изображения (Рис. 3) [11, 12]

Включение в оптическую систему конфокального микроскопа в качестве источника света лазера с определенной длиной волны и возможность изменения оптической системы позволило перевести конфокальную лазерную микроскопию из световой в разряд флуоресцентной морфологической методики. При использовании флуоресценции появляется возможность с наибольшей четкостью визуализировать структуры, к которым имеет тропность конкретный экзогенный флуорофор. Современные цифровые сканирующие конфокальные микроскопы используют в качестве источника возбуждения флуоресценции гелий-неоновые лазеры с длиной волны 488 и 514 нм с различными флуорофорами флуоресцеином, родамином, эук-сантином и др [11].

Последние модели цифровых конфокальных микроскопов имеют возможность работы в многоканальном режиме с одновременным использованием двух и более флуорофоров с последующей суммацией сигналов по разным каналам, то есть структуры, накопившие различные флуорофоры

на результирующем изображении будут иметь отличающиеся цвета (рис. 4 на цветной вклейке) [13].

Технология конфокальной микроскопии используется в различных отраслях науки — клеточной биологии, материаловедении. В последние несколько лет конфокальная микроскопия активно внедряется в эндоскопическую практику.

Конфокальная эндомикроскопическая установка, применяемая уже не в морфологии, а при диагностических эндоскопических исследованиях, является одним из вариантов одноканального цифрового флуоресцентного сканирующего конфокального микроскопа. В состав конфокальной видеоэндомикроскопической системы входят блок конфокального сканирования, включающий лазерный эмиттер и детектор ответной флуоресценции, конфокальная диафрагма, система актуаторов лазерного луча, а также — блок управления конфокальной системой и процессор формирования эндомикроскопического изображения. Конфокальное изображение формируется в градациях серого цвета процессором эндоми-кроскопической системы, так как такое сочетание обеспечивает наибольшую контрастность изображения [14].

Оборудование для проведения конфокальной лазерной эндомикроскопии

В настоящее время для проведения КЛЭ доступны эндомикроскопические системы двух производителей — Pentax Medical (Hoya Corporation), Япония и Mauna Kea Technologies, Франция.

Исторически первой была представлена эндомикроскопическая система Pentax Medical ISC-1000, основанная на технологии австралийского разработчика оптической техники Optiscan (Рис. 6). Конфокальный датчик в данной установке встроен непосредственно в сам эндоскоп.

Источником света для флуоресценции в данной системе служит твердотельный голубой сканирующий лазер с длиной волны 488 нм и мощностью менее 1 мВт. Частота сканирования лазерного

луча составляет 1,6 кадра в секунду с разрешением 1024*512 точек на дюйм и 0,8 кадров в секунду с разрешением 1024*1024 точек на дюйм. Толщина оптического среза ткани, обеспечиваемого эндо-микроскопической системой Pentax ISC-1000, составляет 7 микрон, плоскостная разрешающая способность — 0,7 микрон при поле зрения 475*475 микрон. По данным компании Pentax сравнительное увеличение получаемого при конфокальной эндомикроскопии изображения достигает 1000 раз. Данная эндомикроскопическая система комплектуется конфокальным лазерным гастроскопом Pentax EG-3870CIK диаметром 12,8 мм и длиной вводимой части 1050 мм. Плоскостное конфокальное

Рис. 6.

Эндомикроскопическая система компании Pentax Medical, Япония, установленная в МНИОИ им. П. А. Герцена

Рис. 7.

А: Эндомикроскопическая система Cellvizio компании Mauna Kea Technologies, Франция. Б: Датчики GastroFlex UHD, ColoFlex UHD и CholangioFlex

сканирование в эндомикроскопе Pentax осуществляется благодаря совмещению фиброволокна лазерного эмиттера со специальным вибрирующим камертоном. Аксиальное сканирование обеспечивается механическим нитиноловым актуатором и глубина сканирования может быть изменена в процессе исследования в диапазоне от 0 до 250 микрон [15].

Конфокальная лазерная эндомикроскопическая система Cellvizio (Рис. 7-А) компании Mauna Kea Technologies имеет сходную с оборудованием Pentax технологию работы, однако обладает принципиально другим конструктивом. К блоку лазерного эмиттера и детекции флуоресценции подключается не эндоскоп, а датчики, вводимые в инструментальный канал эндоскопа различных производителей. Были разработаны конфокальные датчики для исследования слизистой оболочки желудка (GastroFlex UHD), толстой кишки (ColoFlex UHD), дыхательных путей (AlveoFlex), желчевыводящего тракта (CholangioFlex) и вводимый в пункционную иглу 19G датчик AQ-Flex 19, позволяющий проводить КЛЭ паренхиматозных органов (Рис. 7-Б).

Конфокальный датчик эндомикроскопической системы Се1Ыгю состоит из более чем 30000 волокон. Конфокальной диафрагмой в данном случае служит центральная часть каждого из волокон. Плоскостное конфокальное сканирование для получения горизонтальных линий изображения в системе Се1Ыгю обеспечивается осциллирующим на частоте 4 кГц зеркалом, покадровое сканирование осуществляется гальваническим зеркалом с частотой вибраций 12Гц [15]. Вследствие такого варианта конструкции конфокальной системы изменение глубины сканирования при использовании датчиков Се1Ыгю невозможно. Лазер, инкорпорированный в систему Се1Ыгю, имеет стандартную для эндомикроскопических систем длину волны возбуждающего излучения — 488 нм. Плоскостное и аксиальное разрешение конфокальных датчиков составляет (в зависимости от типа датчика) от 1 до 5 и от 15 до 20 микрон соответственно. Частота кадров получаемого видеоизображения достигает 12 в секунду. Размер визуализируемой зоны слизистой оболочки также зависит от типа датчика и составляет от 200*240 микрон до 600*500 микрон [15].

Алгоритм выполнения конфокальной лазерной эндомикроскопии

Как и при проведении ех-у1уо конфокального флуоресцентного микроскопического исследования для выполнение КЛЭ необходимо насыщение ткани экзогенным флуорофором, имеющим флуоресцентное свечение в диапазоне длин волн 505-550 нм при освещении его сканирующим лазером эн-домикроскопа с длиной волны 488 нм. С этой целью обычно используются 0,02% акрифлавина гидрохлорид (Акрифлавин) или 10% флуоресцеин натрия. Потенциально также возможно использование крезилового фиолетового ацетата и тетрациклина, имеющих спектр флуоресценции в необходимом диапазоне длин волн. [16]

Акрифлавин распыляется непосредственно на исследуемую слизистую оболочку с помощью спрей-катетера, проникает через клеточную мембрану и окрашивает все структуры с кислой

реакцией среды. Это обеспечивает четкую визуализацию ядер и цитоплазмы клеток (Рис. 8). С учетом характера введения — поверхностного распыления, акрифлавин не проникает в глубокие слои слизистой оболочки, что позволяет визуализировать с помощью КЛЭ только поверхностные структуры. В аспекте поиска фокусов дисплазии эпителия слизистой оболочки или ранней аденокарциномы желудка данный факт не является недостатком.

Однако акрифлавин в Российской Федерации и ряде других стран запрещен к применению при исследованиях in vivo, что было обусловлено сообщениями о его блокирующем воздействии на механизмы синтеза и репарации ДНК [18].

M. Goetz с соавт. провел единственное исследование возможности использования 0,13% крезило-вого фиолетового ацетата в качестве экзогенного

Рис. 8.

КЛЭ. Слизистая оболочка тонкой кишки после орошения 0,02% раствором Акрифлавина. Ядра эпителиоцитов светлые, бокаловидные клетки (отмечены стрелками) — темные ДО. Goetz, 2010) [17]

Рис. 9.

КЛЭ. Слизистая оболочка тонкой кишки после орошения 1% раствором Крезила фиолетового. Свечение имеет преимущественно цитоплазма клеток, что позволяет четко визуализировать их ядра Goetz, 2009) [19]

Рис. 10.

КЛЭ. Слизистая оболочка антрального отдела желудка после внутривенного введения 10% раствора флуо-ресцеина натрия. Свечение имеют сосудистые структуры и, в меньшей степени — цитоплазма эпителиоцитов (МНИОИ им.П.А. Герцена)

флуорофора при КЛЭ. Раствор флуорофора наносился на слизистую оболочку с помощью спрей-катетера и, после экспозиции в течение 5 минут, производилась КЛЭ. Авторы отмечают сходность конфокального изображения с таковым, получаемым при внутривенном введении флуоресцеина натрия: цитоплазма имеет яркую флуоресценцию, ядра эпителиоцитов — темные, муцин в бокаловидных клетках также не накапливает флуорофор (Рис. 9). Однако для КЛЭ с крезиловым фиолетовым требуется большая, чем для флуоресцеина натрия мощность лазера эндомикроскопа — 700-1000 uW, что обусловлено возможностью флуоресценции кре-зила фиолетового только при освещении с длиной волны в 590 нм. Данная длина волны является пограничной для всех эндомикроскопических систем [17].

Преимуществом КЛЭ с крезиловым фиолетовым является простота введения флуорофора и дополнительная диагностическая информация благодаря его свойству очерчивания архитектоники крипт слизистой оболочки толстой кишки.

Согласно данным литературы, большинство исследований в области КЛЭ проведены с использованием 10% флуоресцеина натрия. Данный флуорофор является наиболее безопасным и уже много лет используется в офтальмологии для проведения ангиографии капилляров сетчатки. В Российской Федерации для применения в диагностических процедурах сертифицированы два препарата: «Флуоресцеин Новартис», Novartis Pharma (Франция) и «Флюоресцеит», International Medication Systems (США).

Алгоритм КЛЭ включает медленное струйное введение больному внутривенно 5 мл раствора флуоресцеина натрия непосредственно перед проведением исследования.

В нашей работе, посвященной уточняющей диагностике раннего рака желудка (157 больных), было выявлено, что после внутривенного введения 5 мл раствора «Флуоресцеина Новартис» с экспозицией в 1 минуту в 87,7% наблюдений было обеспечено адекватное его распределение в слизистой оболочке (Рис. 10).

Еще у 7 (4,8%) больных потребовалось большее время экспозиции — 3 минуты. У 11 (7,5%) пациентов не было достигнуто достаточной для проведения КЛЭ концентрации флуоресцеина натрия в слизистой оболочке желудка и в течение 10 минут после внутривенного его введения. Причины данного явления в настоящее время исследуются.

Аллергические реакции на внутривенное введение флуоресцеина натрия крайне редки. Так, по данным компании «Novartis Pharma», отмечен только 1 случай анафилактического шока на 220000 ангиографических исследований капиллярного русла сетчатки [20]. Однако, необходимо отметить, что внутривенное введение флуоресцеина натрия нежелательно у больных с гипертонической болезнью, постоянно принимающих бета-адреноблока-торы, так как при их взаимодействии с флуоресце-ином натрия значительно возрастает риск тяжелых аллергических реакций. Единственным побочным эффектом внутривенного введения флуоресцеина является приобретение кожными покровами желтоватого оттенка, полностью элиминирующееся в течение 6-12 часов [20]. При почечной недостаточности данное время может быть несколько больше. Сообщается также о возможном развитии тошноты после введения флуоресцеина [16], однако, по нашим данным, подобное побочное действие связано только с избыточной скоростью струйного внутривенного введения препарата и наблюдалось только у 2 пациентов.

Крайне важной для проведения КЛЭ является тщательная санация слизистой оболочки от муци-нозного налета, который может вызвать преломление луча сканирующего лазера. С этой целью мы используем 0,08% раствор Симетикона (разведение готовой суспензии 1:10), распыляемый через спрей-катетер, введенный в инструментальный канал эндомикроскопа. Некоторые авторы для санации слизистой оболочки исследуемого при КЛЭ органа также применяют N-ацетилцистеин [19].

Получение эндомикроскопического изображения обеспечивается плотным контактом дисталь-ного конца эндомикроскопа или датчика со слизистой оболочкой. В исследовании, проведенном в МНИОИ им. П. А. Герцена, была использована эндомикроскопическая система c конфокальным

Заключение

Таким образом, КЛЭ является уточняющей эндоскопической методикой для диагностики различных патологических изменений, предраковых состояний и эпителиальных опухолей органов желудочно-кишечного тракта, позволяющая в реальном времени в процессе эндоскопического исследования оценить гистологическое строение слизистой оболочки. КЛЭ представляет собой аналог конфокальной флуоресцентной микроскопии, внедренный в эндоскопическую практику.

датчиком, встроенным в эндоскоп. Было обнаружено, что крайне важно обеспечение стабильного контакта дистального конца эндомикроскопа в одной исследуемой точке не менее 1,5 секунд. В ряде случаев это бывает затруднительно, что обусловлено перистальтическими сокращениями пищевода, желудка или толстой кишки, а также дыхательными экскурсиями. По нашим данным в среднем 24% полученных конфокальных изображений малоинформативны (смазаны) вследствие наличия движения в процессе конфокального сканирования. Однако у всех пациентов в результате получены и информативные изображения из исследуемых участков слизистой оболочки, так как активная перистальтика лишь незначительно удлиняет время исследования. Некоторые авторы предлагают использовать препараты, снижающие активность перистальтики, в частности — гиос-цина бутилбромид [16]. В Российской Федерации гиосцина бутилбромид доступен только в форме лингвальных таблеток в дозировке 10 мг, и рекомендуется применять его в количестве 2 таблеток за 40 минут до начала исследования [20]. Кроме того, у пациентов с беспокойным поведением можно использовать внутривенную седацию с препаратом Пропофол, с индивидуальным режимом дозирования. В нашем исследовании только в 3,2% случаев потребовалась внутривенная седация.

Среднее время проведения КЛЭ желудка при исследовании раннего рака, предраковых заболеваний и фоновых состояний по данным нашего исследования составило 24+/ -3,5 минуты.

Полученные статические эндомикроскопиче-ские изображения анализируются после проведения исследования и сопоставляются с видеоматериалом, полученным со стандартной камеры видеоэндоскопа.

Поскольку КЛЭ позволяет оценить участок слизистой оболочки размерами 0.5*0,5 мм, зоны сканирования предварительно выбирались с использованием традиционных эндоскопических уточняющих эндоскопических методик. Среднее количество статичных изображений, получаемых при одном эндомикроскопическом исследовании составило, по данным проводимой в нашем институте работы, 162+/-8,3.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Принцип КЛЭ основан на физическом феномене флуооресценции различных экзогенных флуоро-форов, которые вводятся как парентерально, так и топически на слизистую оболочку. Алгоритм применения КЛЭ требует специальной подготовки больного, исследование требует больше времени, чем стандартный эндоскопический осмотр в белом свете, однако позволяет в реальном времени в процессе эндоскопического исследования оценить гистологическую структуру слизистой оболочки.

Литература

1. Edwards H. C. The Technique of Gastroscopy Br Med J. 1936 Apr 11;1 (3927):737-41.

2. Schindler R. What does gastroscopy offer in the early diagnosis of cancer of the stomach? Calif Med. 1947 Mar;66 (3):110-6.

3. Suzuki S., Murakami H., Suzuki H. et al. An endoscopic staining method for detection and operation of early gastric cancer Int Adv Surg Oncol. 1979;2:223-41

4. Aparcero M. Chromoscopy in the diagnosis of gastric cancer G E N. 1989 Apr-Jun;43 (2):120-3.

5. Gheorghe C. Narrow-band imaging endoscopy for diagnosis of malignant and premalignant gastrointestinal lesions J Gastrointestin Liver Dis. 2006 Mar;15 (1):77-82

6. Kadowaki S., Tanaka K., Toyoda H. et al. Ease of early gastric cancer demarcation recognition: a comparison of four magnifying endoscopy methods J Gastroenterol Hepatol. 2009 Oct;24 (10):1625-30.

7. Kim C. G. Tissue Acquisition in Gastric Epithelial Tumor Prior to Endoscopic Resection Surg Endosc. 2014 Jan;28 (1):307-13

8. Lee H. L., Eun C. S., Lee O. Y. et al. When do we miss synchronous gastric neoplasms with endoscopy? Gas-trointest Endosc. 2010 Jun;71 (7):1159-65

9. Minsky, M. Memoir on inventing the confocal scanning microscope Scanning 10 (4):, 1988:128-138.

10. Kang D., Suter M. J., Boudoux C. et al. Comprehensive imaging of gastroesophageal biopsy samples by spectrally encoded confocal microscopy Gastrointest Endosc. 2010 Jan;71 (1):35-43

11. Pawley J. B. Handbook of Biological Confocal Microscopy 3rd ed., Springer; 2006

12. Штейн Г. И. Руководство по конфокальной микроскопии, Санкт-Петербург: ИНЦ РАН; 2007

13. Oh J. D., Karam S. M., Gordon J. I. Intracellular Helico-bacter pylori in gastric epithelial progenitors Proc Natl Acad Sci U S A. 2005 Apr 5;102 (14):5186-91

14. Pentax Medical. Confocal Endomicroscopy. Taking endoscopy to a new level MedcoForum, vol.13, n.47, 2006

15. Piyawattanametha W., Wang T. D. Advances in Solid State Circuit Technologies. Miniature Dual Axes Confocal Microscope for Real Time In Vivo Imaging, InTech, 2010, ed. Paul K Chu

16. De Palma G. D. Confocal laser endomicroscopy in the «in vivo» histological diagnosis of the gastrointestinal tract World J Gastroenterol. 2009 Dec 14;15 (46):5770-5

17. Goetz M., Kiesslich R. Advances of endomicroscopy for gastrointestinal physiology and diseases Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol 298: G797 — G806, 2010

18. Cleaver J. E. Repair Replication of Mammalian Cell DNA: Effects of Compounds That Inhibit DNA Synthesis or Dark Repair Radiation Research: February 1969, Vol. 37, No. 2: 334-348.

19. Goetz M., Toermer T., Vieth M. Simultaneous confocal laser endomicroscopy and chromoendoscopy with topical Mcresyl violet Gastrointest Endosc. 2009 Nov;70 (5):959-68

20. ВышковскийГ.Л. Электронная Энциклопедия Лекарств РЛС — 2013.21 Москва: ООО «РЛС-Патент»; 2013

К статье

Конфокальная лазерная эндомикроскопия.

Принцип и алгоритм выполнения при исследовании желудка (стр. 10-17)

Рис. 2.

Конфокальная микроскопия без обработки препарата. Гиперпластической полип из фундальных желез желудка р. Kang, 2010) [10]

Рис. 4.

Микрофото с многоканального конфокального микроскопа Zeiss LSM 510с толщиной среза 0,4 микрон — H. pylori (красный цвет) расположенный внутри эпителиальной клетки выстилки железы фундального типа (зеленый цвет). В синем цвете визуализируется зона накопления бромдезоксиуридина (маркера пролиферации бактериальных клеток) (JD. Oh, 2005) [13]

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.