CC BY
78
РЕКОМЕНДАЦИИ НАУЧНОГО ОБЩЕСТВА ГАСТРОЭНТЕРОЛОГОВ РОССИИ ПО КОНФОКАЛЬНОЙ ЛАЗЕРНОЙ ЭНДОМИКРОСКОПИИ
Щербаков П. Л., Кирова М. В.
ГУ Центральный научно-исследовательский институт гастроэнтерологии ДЗ г. Москвы
Кирова Марина Владимировна E-mail: [email protected]
•о
OJ
2 марта 2012 года на XII съезде Научного общества гастроэнтерологов России были утверждены рекомендации по конфокальной лазерной эндоми-кроскопии. Сокращенный вариант рекомендаций представлен в данной статье.
ВВЕДЕНИЕ
Конфокальная лазерная эндомикроскопия — новейшая эндоскопическая технология высокоинформативной диагностики заболеваний желудочно-кишечного тракта in vivo, позволяющая исследовать ткани на микроскопическом уровне в состоянии их физиологической жизнедеятельности.
Применение конфокальной лазерной эндоми-кроскопии во время проведения традиционного эндоскопического исследования дает возможность получать информацию о гистологическом строении слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта в норме и при патологии и сужает показания для проведения биопсии.
К настоящему моменту для исследования слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта человека in vivo в мире существует две конфокальные эндомикроскопические системы [1-2].
Система производства компании Pentax (Япония) представляет собой конфокальный лазерный эндо-микроскоп, интегрированный в дистальный конец гастроскопа и колоноскопа [3]. Конфокальные лазерные сканирующие системы Cellvizio* (Mauna Kea Technologies, Франция) для передачи лазерного луча используют конфокальные зонды, вводимые через рабочий канал обычного эндоскопа [4].
ПОКАЗАНИЯ К ИСПОЛЬЗОВАНИЮ МЕДИЦИНСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ
• наличие эндоскопических признаков пищевода
Барретта;
• наличие эндоскопических признаков кишечной метаплазии в желудке;
• клиническое подозрение на инфицированность Helicobacter pylory;
• клиническое подозрение на целиакию;
• наличие полипов пищевода, желудка, тонкой и толстой кишки;
• подозрение на наличие ангиодиплазий желудка, тонкой и толстой кишки;
• подозрение на новообразование пищевода, желудка, общего желчного протока, тонкой и толстой кишки;
• наличие эндоскопических признаков язвенного колита;
• контроль радикальности выполненной эндоскопической операции.
ПРОТИВОПОКАЗАНИЯ К ИСПОЛЬЗОВАНИЮ МЕДИЦИНСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ
Единственным специфическим противопоказанием к проведению конфокальной лазерной эндо-микроскопии является известная аллергическая реакция на флуоресцеин натрия, вводимый внутривенно в качестве контрастного вещества. Другие противопоказания к проведению конфокальной лазерной эндомикроскопии соответствуют общепринятым противопоказаниям к проведению эндоскопических исследований.
МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ МЕДИЦИНСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ
Основные компоненты системы Pentax (Япония):
• Конфокальный лазерный процессор (лазер 488 нм).
• Гастроскоп EG-3870CIK и колоноскоп EC-3870CILK.
• Компьютер с клавиатурой и мышью, с установленной программой Pentax для получения данных и справкой по программе.
• Плоский дисплей для воспроизведения видеоэндоскопического изображения.
• Плоский дисплей для воспроизведения эндо-микроскопического изображения.
• Педаль для дистанционного управления.
Конфокальный лазерный процессор включает источник лазерного излучения, детектор и несколько электронных плат, предназначенных для синхронизации и аналого-цифрового преобразования. Миниатюрный конфокальный сканирующий механизм располагается на дистальном конце эндоскопа, диаметр которого, как и диаметр всей вводимой части аппарата, составляет 12,8 мм. Длина ригидной части на конце эндоскопа составляет 5 см. Кроме лазерной сканирующей системы и цветной CCD камеры, дистальный конец аппарата содержит отверстия для подачи воздуха и воды, 2 источника света, дополнительный канал для подачи жидкости (используется для местного применения контрастного вещества) и рабочий канал диаметром 2,8 мм. Получаемые изображения сканируются со скоростью 1,6 (1024 х 512 пикселей) или 0,8 (1024 х 1024 пикселей) изображений в секунду. Поле зрения конфокального эндомикроскопа составляет 475 х 475 мкм.
На корпусе эндоскопа расположены две дополнительные кнопки для регулировки глубины сканирования. Одна из них предназначена для перемещения плоскости сканирования вглубь или на поверхность исследуемого участка; вторая обеспечивает возврат плоскости сканирования эндомикроскопа на исходный уровень (10 мкм ниже поверхности слизистой оболочки). Такое регулирование называется Z-управлением, а глубина получаемого изображения может варьировать в пределах 0-250 мкм.
Основные компоненты системы Cellvizio® (Mauna Kea Technologies Франция):
• Конфокальный лазерный сканирующий блок F-400 (лазер 488 нм) или F-600 (лазер 660 нм).
• Зонды различных типов: CholangioFlexTM, GastroFlex™, ColoFlex™, GastroFlex-UHD™, ColoFlex-UHDTM, AlveoFlex™.
• Компьютер с клавиатурой и мышью, с установленной программой Mauna Kea Technologies для получения данных и справкой по программе.
• Плоский дисплей для воспроизведения эндо-микроскопического изображения.
• Педаль для дистанционного управления.
Конфокальный лазерный сканирующий блок включает лазерный источник, быструю сканирующую лазерную систему, набор линз разного вида, специальный коннектор для ввода лазерного луча в оптоволокна, детектор и несколько электронных плат, предназначенных для синхронизации и аналого-цифрового преобразования
со значительным усилением и низким уровнем помех.
Зонды, состоящие из тысяч оптических волокон, передают сканирующий лазерный луч в зону наблюдения и фиксируют флуоресцентный свет, отражаемый тканью. Одним концом зонд подключается к лазерному блоку, другой проводится через рабочий канал эндоскопа до легкого контакта с тканью. Зонды изготовлены из пассивных биосовместимых компонентов и представлены различными моделями и типами в зависимости от предназначения и их оптических свойств. Зонд СЬэЬ^^кх™ создан для изучения панкреатобилиарной системы и используется с холангиоскопами или катетерами с внутренним диаметром просвета не менее 1,2 мм. Зонд AlveoFlexTM предназначен для работы внутри бронхоскопа с диаметром рабочего канала 2,2 мм и более. Остальные зонды совместимы с любым эндоскопом, имеющим диаметр рабочего канала не менее 2,8 мм. Длина зондов составляет 3 м, зонд CholangioFlexTM имеет длину 4 м. Гибкая структура зонда позволяет эндоскопу находиться почти в любой анатомической конфигурации. Получаемые изображения сканируются со скоростью 12 изображений в секунду, что создает эффект видеофильма. Поле зрения конфокального эндомикроскопа варьирует в зависимости от используемого зонда (СЬэЬ^юИех™ — 325 х 325 мкм, GastroFlexTM и ColoFlexTM — 600 х 500 мкм, GastroFlex-UHDTM и ColoFlex-UHDTM — 240 х 240 мкм). Зонды имеют фиксированную глубину наблюдения (CholangioFlexTM — 40-70 мкм, GastroFlexTM и ColoFlexTM — 70-130 мкм, GastroFlex-UHDTM и ColoFlex-UHDTM — 55 - 65 мкм). Регулировка глубины сканирования не предусмотрена, поэтому врач-эндоскопист выбирает зонд с соответствующими техническими характеристиками для каждого конкретного случая.
Кратность использования зондов ограничена двадцатью исследованиями. С помощью специального компьютерного алгоритма отдельные изображения могут быть преобразованы в «мозаику» — изображение с увеличенным полем зрения.
ОПИСАНИЕ МЕДИЦИНСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ
Подготовка больного к исследованию. К проведению конфокальной лазерной эндомикроскопии больной должен быть подготовлен, как к обычной эндоскопической процедуре. Премедикация перед исследованием включает внутримышечное введение атропина 0,1% — 1 мл, папаверина 2% — 2 мл. Тем не менее, даже после премедикации качество изображений может быть снижено из-за двигательных артефактов, обусловленных движениями
R с
Зе
Л с
2е
а о
■е
X S
OJ
пациента и самого эндоскопа, дыхательными и сер-^ дечными ритмами, перистальтической активностью
^^ желудочно-кишечного тракта. Наилучшее качество
^ изображения может быть достигнуто при проведе-
1 нии исследования под общим внутривенным обе-
=■= зболиванием с сохранением спонтанного дыхания,
¡! либо под эндотрахеальным наркозом.
^ Контрастное вещество. Для достижения высо-
^ 5 кого качества получаемых изображений во время = § проведения исследования необходимо использо-£ ё вание флуоресцентных красителей, которые могут £ г применяться как системно (флуоресцеин натрия ¡3 § 10%), так и местно с использованием спрей-катетера | (акрифилавин 0,05%, крезилвиолет 2%). * Раствор флуоресцеина натрия 10% 5 мл может
I быть введен через предварительно установленный | в локтевую вену катетер как до начала эндоско-^ В пической процедуры, так и непосредственно пе-™ ред эндомикроскопической частью исследования.
° а__При выборе времени введения следует учитывать,
что визуализация сосудистых структур возможна уже через 30 секунд после введения препарата, а оптимальное качество конфокальных изображений достигается после 8-ой минуты [5]. Время флуоресценции препарата составляет 30-60 минут, что зависит от индивидуальных особенностей больного.
Ограничением конфокальной лазерной эндо-микроскопии с применением флуоресцеина является то, что ядра клеток остаются неокрашенными. Визуализация клеточных ядер возможна с применением местных красителей, к которым относятся акрифлавин и крезилвиолет [6].
Подготовка аппаратуры к исследованию.
Эндоскопическое исследование с дополнительным применением конфокальной лазерной эндомикроскопии выполняется в обычном эндоскопическом кабинете, и только при проведении исследования под наркозом требуется наличие эндоскопической операционной, оборудованной наркозно-дыхательной аппаратурой и аппаратурой для мониторирования сердечно-сосудистой деятельности больного.
Для подготовки к работе эндомикроскопическую систему следует включить не менее чем за 20 минут до начала процедуры, чтобы прибор успел разогреться, а температура стабилизировалась. После включения компьютера, конфокального лазерного сканирующего блока и подключения зонда (в системе Cellvizio*) калибровка системы проводится быстро и автоматически. Вводятся идентификационные данные больного, может быть также указан диагноз, фамилия лечащего врача, комментарии.
Методика выполнения конфокальной лазерной эндомикроскопии.
Этап 1. Определение патологического очага или зоны интереса в ходе предварительного эндо-I скопического исследования. Конфокальный лазер™ ный эндомикроскоп предназначен для верификации уже выявленных измененных участков слизистой
оболочки, т. к. имеет очень узкую область сканирования, а потому его применение целесообразно сочетать с другими уточняющими эндоскопическими методиками.
Этап 2. Приведение конфокального окна эндоскопа/конфокального зонда в контакт с исследуемой областью. При использовании системы Pentax эндоскоп необходимо подвести таким образом, чтобы исследуемый объект оказался в левом нижнем углу эндоскопического изображения, что соответствует расположению конфокального окна эндо-микроскопа. Дистальный конец аппарата должен располагаться по возможности перпендикулярно к исследуемой поверхности и в легком контакте с ней. Достаточным считается такой контакт, когда получаемое эндомикроскопическое изображение полностью заполняет отведенное для него окно на мониторе.
При использовании системы Cellvizio* конфокальный зонд проводится через рабочий канал эндоскопа до тех пор, пока кончик зонда не появится на мониторе (пока зонд вставляется в рабочий канал, не рекомендуется чрезмерно сгибать эндоскоп). Эндоскоп размещается торцом к интересующему участку ткани на расстоянии не более 3 см от нее. Зонд мягко продвигается вперед, пока не коснется ткани в нужном месте (зонд, выходящий из рабочего канала эндоскопа, не должен быть наклонен более чем на + /-30о от оси рабочего канала эндоскопа).
Этап 3. Достижение устойчивой позиции эндоскопа для оптимальной визуализации и уменьшения артефактов изображения.
Основным типом артефактов, затрудняющих визуализацию во время проведения эндомикро-скопической процедуры, являются двигательные артефакты, имеющие вид волнистых линий на изображениях и расплывчатых очертаний различных структур. Данная проблема более выражена при исследовании пищевода (частота присутствия двигательных артефактов на изображениях составляет 60- 70%) и минимальна при сканировании толстой кишки (20 - 30%). Для минимизации движений гибкой части эндоскопа после оптимального позиционирования можно фиксировать рукоятку эндоскопа на кушетке. Если присутствие других двигательных артефактов неизбежно, рекомендуется сохранять большее количество изображений и просматривать получившиеся кадры до смены позиции аппарата.
Другим фактором, затрудняющим визуализацию, могут быть наложения крови, слизи, кишечного содержимого, что требует очистки конфокального окна эндоскопа/конфокального зонда. Следует избегать присасывания участков воспаленной и поврежденной слизистой оболочки, т. к. выделяющаяся кровь не только сама по себе ухудшает качество получаемых изображений, но также может приводить к экстравазации флуоресцеина, что обуславливает сильное свечение.
Возникновению артефактов может способствовать и изменение угла сканирования, результатом чего является затемнение части изображения на экране.
Этап 4. Выполнение сканирования ткани.
После включения лазера внимание исследователя полностью переключается с эндоскопического изображения на эндомикроскопическое. При выполнении ЭГДС эндомикроскопическое исследование рекомендуется начинать с пищевода и заканчивать 12-перстной кишкой, что связано с чрезмерной яркостью свечения слизистой оболочки 12-перстной кишки в начале исследования. В случае проведения колоноскопии эндомикроскопию начинают после достижения купола слепой кишки или дистального отдела подвздошной кишки.
Для дистанционного управления записью изображений предназначена ножная педаль, содержащая переключатели Start / Stop — пуск / прекращение показа конфокальных изображений, Freeze (стоп-кадр) — остановка изображения и запись отдельных кадров, Save — сохранение видеозаписи. При необходимости в настройках программы можно регулировать такие параметры изображения, как чувствительность, частоту смены кадров, автоматическое включение полноэкранного режима просмотра и т. д.
Этап 5. Интерпретация получаемых изображений.
Для анализа визуализируемой эндомикроско-пической картины следует учитывать, что конфокальные изображения отличаются от традиционных гистологических препаратов: ориентация конфокальных оптических срезов имеет горизонтальное направление, параллельное поверхности эпителия, тогда как при традиционном гистологическом исследовании направление срезов продольное. Тем не менее, знание гистологической структуры различных отделов желудочно-кишечного тракта позволяет в достаточно короткие сроки овладеть новым методом исследования и научиться интерпретировать полученные результаты.
Этап 6. Оценка необходимости взятия прицельной биопсии.
При возникновении необходимости взятия биопсии, данная манипуляция производится в самом конце процедуры.
ВОЗМОЖНЫЕ ОСЛОЖНЕНИЯ
Конфокальная лазерная эндомикроскопия является относительно безопасным исследованием. Для нее характерны осложнения, возникновение которых возможно при проведении любого эндоскопического вмешательства. Специфические осложнения встречаются редко и обусловлены применением контрастного вещества.
Флуоресцеин натрия, уже несколько десятилетий применяющийся в офтальмологии для проведения ангиографии сосудов глазного дна,
зарекомендовал себя как высокобезопасный препарат, наиболее частым побочным эффектом которого является транзи-торное окрашивание кожи в желтоватый цвет, разрешающееся через 6 -12 часов. Дисколорация мочи может сохраняться дольше (в течение 36 часов). Выведение препарата осуществляется почками и начинается уже через 20 минут после введение, поэтому наличие у больного почечной недостаточности со значительным повышением уровня сывороточного креатинина является относительным противопоказанием к использованию флуоресцеина.
По данным офтальмологической литературы, побочное действие флуоресцеина также может проявляться умеренно выраженной тошнотой (3,5% больных); описаны случаи экстравазации флуоресцеина во время внутривенного введения с развитием поверхностного тромбофлебита, проявляющегося умеренным местным дискомфортом (0,16 %) [7 - 8].
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МЕДИЦИНСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ
Зарубежные исследования свидетельствует об эффективности клинического применения конфокальной лазерной эндомикро-скопии как для диагностики поражений верхних отделов пищеварительного тракта, так и для диагностики заболеваний кишечника.
По данным Kiesslich et al., пищевод Барретта и аденокарцинома пищевода могут быть диагностированы с помощью конфокальной лазерной эндомикроскопии с чувствительностью 98,1% и 92,9% соответственно, специфичностью 94,1% и 98,4% соответственно [9]. В исследовании Guo YT et al. чувствительность и специфичность конфокальной эндомикроскопии в диагностике кишечной метаплазии в желудке составила 98,13% и 95,33% [10]. Проводились исследования по эн-домикроскопической оценке дисплазии и рака желудка [11]. Получены данные по идентификации Н. pylori in vivo [12]. Хорошие диагностические результаты отмечены при исследовании больных с целиакией [13]. Li WB. et al. была показана эффективность методики в проведении дифференциальной диагностики гиперпластических и аде-номатозных полипов с общей точностью 97% [14]. Колоректальный рак, по данным Kiesslich R. et al., может быть выявлен с использованием конфокальной эндомикроскопии с чувствительностью 97,4%, специфичностью 99,4% [15]. Выявление причин стриктур холедоха и панкреатического протока возможно с использованием системы Cellvizio* (зонд CholangioFlexTM) [16].
Б с
Зе
Л с
2е
а о
■е
X S
о
OJ
ЛИТЕРАТУРА
CD
m
1. Giovanni D De Palma Confocal laser endomicroscopy in the «in vivo» histological diagnosis of the gastrointestinal tract. World J Gastroenterol 2009: Dec 14;15 (46): 5770-5775
2. MeiningA, BajboujM, Delius S, Prinz C. Confocal Laser Scanning Microscopy for in Vivo Histopathology of the Gastrointestinal Tract. Arab J Gastroenterol 2007; 8 (1): 1-4
3. Polglase AL, McLaren WJ, Delaney PM. Pentax confocal endomi-croscope: a novel imaging device for in vivo histology of the upper and lower gastrointestinal tract. Expert Rev Med Devices 2006; 3: 549-556
4. Becker V, Vercauteren T, von Weyhern CH, Prinz C, Schmid RM, Meining A. High-resolution miniprobe-based confocal microscopy in combination with video mosaicing (with video). Gastrointest Endosc 2007; 66: 1001-1007
5. Becker V, von Delius S, Bajbouj M, Karagianni A, Schmid RM, Meining A. Intravenous application of fluorescein for confocal laser scanning microscopy: evaluation of contrast dynamics and image quality with increasing injection-to-imaging time. Gastrointest Endosc 2008; 68: 319-323
6. George M, Meining A. Cresyl violet as a fluorophore in confocal laser scanning microscopy for future in-vivo histopathology. Endoscopy 2003;35 (7):585 - 9.
7. Kwiterovich KA, Maguire MG, Murphy RP et. al. Frequency of adverse systemic reactions after fluorescein angiography. Results of a prospective study. Ophthalmology 1991; 98: 1139-1142.
8. Pacuriariu RI Low incidence of side effects following intravenous fluorescein angiography. Ann Ophthalmol 1982; 14: 32-36.
9. Kiesslich R, Gossner L, Goetz M, Dahlmann A, Vieth M, Stolte M, Hoffman A, Jung M, Nafe B, Galle PR, Neurath MF. In Vivo Histology
of Barrett's Esophagus and Associated Neoplasia by Confocal Laser Endomicroscopy. Clin Gastroenterol Hepatol. 2006 Aug; 4 (8):979-87.
10. Guo YT, Li YQ, Yu T, Zhang TG, ZhangJN, Liu H, Liu FG, XieXJ, Zhu Q, Zhao YA. Diagnosis of gastric intestinal metaplasia with confocal laser endomicroscopy in vivo: a prospective study. Endoscopy 2008; 40: 547-553
11. Kakeji Y, Yamaguchi S, Yoshida D, Tanoue K, Ueda M, Masunari A, Utsunomiya T, Imamura M, Honda H, Maehara Y, Hashizume M. Development and assessment of morphologic criteria for diagnosing gastric cancer using confocal endomicroscopy: an ex vivo and in vivo study. Endoscopy 2006; 38: 886-890
12. Kiesslich R, Goetz M, Burg J, Stolte M, Siegel E, Maeurer MJ, Thomas S, Strand D, Galle PR, Neurath MF. Diagnosing Helicobacter pylori in vivo by confocal laser endoscopy. Gastroenterology 2005; 128: 2119-2123
13. Günther U, Daum S, Heller F, SchumannM, Loddenkemper C, Grünbaum M, ZeitzM, Bojarski C. Diagnostic value of confocal endomicroscopy in celiac disease. Endoscopy. 2010 Mar; 42 (3):197-202.
14. Li WB, Zuo XL, Zuo F, Gu XM, Yu T, Zhao YA, Zhang TG, Zhang JP, Li YQ. Characterization and identification of gastric hyperplastic polyps and adenomas by confocal laser endomicroscopy. Surg Endosc 2010 Mar; 24 (3):517-24
15. Kiesslich R, Burg J, Vieth M, Gnaendiger J, Enders M, Delaney P, Polglase A, McLaren W, Janell D, Thomas S, Nafe B, Galle PR, Neurath MF. Confocal laser endoscopy for diagnosing intraepithelial neoplasias and colorectal cancer in vivo. Gastroenterology. 2004 Sep; 127 (3):706-713.
16. Meining A, Phillip V, Gaa J, Prinz C, Schmid RM. Pancreaticoscopy with miniprobe-based confocal laser-scanning microscopy of an intraductal papillary mucinous neoplasm (with video). Gastrointest Endosc 2009; 69: 1178-1180
