Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Аутофлуоресцентная диагностика гастроинтестинальных новообразованийй и развитие эндоскопического метода их лечения. Обзор литературы 14
1.1. Метод аутофлуоресцентной диагностики в эндоскопии 14
1.2. Аутофлуоресценция в диагностике заболевания пищевода 17
1.3. Аутофлуоресценция при заболеваниях желудка 21
1.4. Аутофлуоресценция в диагностике заболеваний толстой кишки 23
1.5. Аутофлуоресценция новообразований желудка и толстой кишки при их вирусной инвазии. 27
1.6. Развитие эндоскопического метода лечения гастроинтестинальных новообразований 29
1.7. Эндоскопическая резекция слизистой с диссекцией подслизистого слоя –ESD 40
1.8. Туннельный метод и эндоскопическая резекция с диссекцией в мышечном слое –EMD 49
1.9. Эндоскопическая резекция на всю толщу стенки -EFR. 54
Глава 2. Общая характеристика клинических наблюдений и методы исследования 58
2.1. Общая характеристика клинических наблюдений больных с эпителиальными новообразованиями желудка и толстой кишки
2.2. Методика и техника исследования. Аутофлуоресцентная эндоскопия желудка и толстой кишки
2.3. Вирусологическая диагностика эпителиальных новообразований желудка и толстой кишки 86
2.4. Эндоскопические методы удаления эпителиальных новообразований желудка и толстой кишки 87
2.5. Статистические методы анализа полученных данных 90
Глава 3. Результаты исследования 91
3.1. Аутофлуоресценция эпителиальных новообразований желудка 91
3.2. Аутофлуоресценция эпителиальных новообразований толстой кишки 126
3.2.1 Аутофлуоресценция эпителиальных новообразований толстой кишки с вирусной инвазией 163
Глава 4. Результаты эндоскопического оперативного лечения 168
4.1. Результаты эндоскопического оперативного лечения эпителиальных новообразований желудка 168
4.2. Результаты эндоскопического оперативного лечения эпителиальных новообразований толстой кишки 173
Заключение 183
Обсуждение полученных результатов 183
Выводы. 196
Практические рекомендации 198
Список литературы
- Аутофлуоресценция при заболеваниях желудка
- Методика и техника исследования. Аутофлуоресцентная эндоскопия желудка и толстой кишки
- Аутофлуоресценция эпителиальных новообразований толстой кишки
- Результаты эндоскопического оперативного лечения эпителиальных новообразований толстой кишки
Аутофлуоресценция при заболеваниях желудка
Было установлено, что спектр флуоресценции структур слизистой зависит от присутствия аденин динуклеатид никотинамида NAD(P)H, коллагена и могут быть использованы как биомаркеры для прижизненного выявления дисплазии шейки матки и пищевода [54,47]. Выявление канцерогенных и диспластических изменений со стороны слизистой желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) основано на детекции между нормально устроенными и патологическими структурами различий в поглощении, отражении и рассеивании волн света различного диапазона. Это может быть белый свет или узкоспектральный, в котором исключены определенные спектры, а так же аутофлуоресценция. Когда ткань подвергается освещению малой длиной волны (390-470nm) света, эндогенные биологические вещества (флуорофоры), такие как коллаген, никотинамид аденин динуклеотид фосфат (НАДФ), флавин и порфирины, начинают излучать флуоресцентный свет большей длиной волны (500 , 630 nm ), [25,41,47]. Строго говоря, аутофлуоресценция- это метод улавливания собственного или возбужденного каким-либо методом свечения тканей. Известно, что развитие дисплазии и канцерогенные изменения ассоциируется с усиленным ангиогенезом [52]. Повышенная васкуляризация обеспечивает потребности бурно растущих клеток в кислороде, переносчиком которого выступает гемоглобин. Оксигемоглобин лучше поглощает световые волны в диапазоне 420, 542, и 577 nm [52]. Современные АФИ системы используют свет с длиной волны 390-470 nm для возбуждения аутофлуоресценции , которая обнаруживается и считывается в диапазоне волн 540-560nm современными эндоскопами. Применяемый метод АФИ в клинической эндоскопической практике это уже комбинированный метод, при котором дополнительно происходит компьютерная перекраска цветов слабых свечений, исходящих от эндогенных флуорофоров в пурпурный или зеленый цвета. Интенсивность аутофлуоресцентного свечения очень низкая, поэтому уловить его возможно только с применением высоко чувствительной матрицы CCD эндоскопов.
Установлено, что нормальная и опухолевая ткани имеют различные аутофлуоресцентные характеристики, которые зависят от ядро-цитоплазматического соотношения, толщины слизистого слоя, объемного капиллярного кровотока [161]. АФИ диагностика опухолевого поражения основана на контрасте цветового спектров опухолевой ткани на фоне окружающей её нормальной ткани. Различают два основных варианта аутофлуоресцентного свечения «пурпурная область опухолевой ткани на зеленом фоне» или «зеленая область на пурпурном фоне». Возможности АФИ в диагностике рака на ранних стадиях посвящено большинство работ [11]. При диагностике раннего рака желудка чувствительность метода составили 70% (95% CI 60–78%) специфичность 78% (95% CI 71–84%) точность 75% [105].
Эндогенные флуорофоры были обнаружены как в эпителиальной ткани, так в строме пищевода. Уровень митохондриальной никотинамид аденин динуклеотида (НАДФ) и митохондриальной FAD растет при диспластических изменениях в эпителии пищевода [60,132]. Стромальной структурой пищевода, которая аутофлуоресцирует, является ковалентный коллаген [97]. Пищеводные новообразования сопровождаются потерей стромального коллагена за счет экспрессии матрилизина и других металлоэластаз [171]. Бокаловидные клетки метаплазированного эпителия при пищеводе
Баррета экспрессируют эндотелиальный ростовой фактор (VEGF)-A, рецептор (VEGFR)-2, матричную металлопротеиназу (MMP)-9 и ингибируют образование (SMA)- клеток. Увеличение коэкспрессии эндотелиального ростового фактора и его рецептора увеличивают лимфогенез [27]. Опухолевое инвазивное поражение пищевода часто ассоциировано с накоплением порфиринов, которые в свою очередь дают пурпурное аутофлуоресцентное свечение [53,63,155].
Первые публикации по применению эндоскопической АФИ в определении ранней неоплазии в пищеводе Баррета относятся к 2005 году, когда появились прототипы АФИ-эндоскопов [98]. Тогда же было выяснено, что зеленое АФИ свечение свойственно тканям без диспластических изменений, а сине-фиолетовое с диспластическими изменениями. В 3 из 14 случаев установленной дисплазии высокой степени диагноз был установлен только на основании АФИ диагностики. При стандартной эндоскопии эти изменения не были выявлены. Немного ранее польские ученые изучали возможность детекции дисплазии высокой степени в коротком сегменте пищевода Баррета с помощью монохроматизированного синего света в спектре 425-455nm получаемого за счет фильтрации ксенонового белого света. Сравнивались возможности АФИ и белого света. Контрольным методом выступали гистоморфологические данные. АФИ было выявлено у 7 пациентов дисплазия, что на 6 пациентов больше, чем при стандартной эндоскопии. [99].
Методика и техника исследования. Аутофлуоресцентная эндоскопия желудка и толстой кишки
Эндоскопические исследования проводили по общепринятой методике в плановом порядке. Использовали видеогастроскопы фирмы Олимпас (Япония) модели GIF-Q 260 H, колоноскопы GF-260 AL, оснащенные функцией высокого разрешения изображения (HD), увеличения изображения до 115 раз (ZOOM), осмотра в узком спектре света (NBI) и аутофлуоресценции (AFI). Применение данных функций проводилось во время эндоскопического исследования путем нажатия соответствующей кнопки на рабочей части блока управления эндоскопа. Функция высокого разрешения изображения (HD) является усовершенствованным методом эндоскопической визуализации, обеспечивающей получение изображения высокого качества путем значительного увеличения количества пикселей (более миллиона), в сравнении с обычными эндоскопами. Данные методики позволяют улучшить детализацию поверхностных структур ямочного рисунка слизистой оболочки.
Полученное с помощью HD эндоскопов изображение не отличается от наблюдаемого при обычной эндоскопии, за исключением его высокого качества. Существуют различные телевизионные форматы «высокого разрешения» (HDTV). Hаиболее востребованными форматами являются 1080i и 720р. В применяемых эндоскопах Olympus используется 1080i формат, как наиболее удобный и популярный, обеспечивающий самое высокое разрешение для подвижного и неподвижного изображения объектов, и дает возможность совмещения системы с различными периферическими устройствами, такими как принтеры, мониторы и записывающие устройства. NBI приборы имеют несколько специфических характеристик. NBI является технологией, способной селективно улучшать контрастность кровеносных сосудов. В режиме NBI применяется освещение в узком спектре зеленого (540-560 нм) и синего (440-460 нм) цветов.
В результате, комбинация HD и NBI дает возможность получить высококачественное изображение кровеносных сосудов. Для визуализации тонких капилляров поверхности слизистой наиболее подходит NBI освещение с длиной волны 415 нм, для более крупных сосудов – 540 нм. Кровеносные сосуды более глубоких слоев визуализируются при NBI освещении с длиной волны 600 нм. Учитывая, что ранний рак формируется в поверхностных слоях слизистой оболочки, траснформируя микрососудистый рисунок на этом уровне, изучение сосудистой сети более глубоких слоев слизистой оболочки при длине волны 600 нм большого прикладного значения не имеет. Поэтому в системе NBI используется узкоспектральное освещение с длинами волн 415 и 540 нм. Изображение в белом свете и в режиме NBI, а так же спектр света этих режимов представлены на рисунке 9.
Узкоспектральная эндоскопия обладает эффектом подобным хромоэндоскопии. Эндоскопическое исследование в режиме NBI дает возможность оценивать тонкую структуру слизистой оболочки. Функция увеличения (zoom) позволяет увеличивать изображение в 1,2-1,5 раз. Переключение с помощью кнопки на рабочей части эндоскопа может изменять обычное изображение, полученное в белом свете, на NBI картинку, и наоборот. При нажатии другой кнопки изображение может быть приближено и увеличено. Каждое нажатие на кнопку увеличивает изображение до максимума в 1,5 раза. Функция увеличения изображения в эндоскопах идентична таковой в оптических и числовых камерах, где качество увеличенного изображения поддерживается с помощью встроенного набора линз оптической системы увеличения, а цифровая компьютерная система искусственно увеличит зафиксированное изображение.
Аутофлуоресценция в системе Олимпас Люцера происходила следующим образом. Слизистая оболочка освещалась попеременно светом от ксенонового источника через ротационный фильтр, пропускающий зеленый и синий спектры света (395-475нм). Возникающая естественная аутофлуоресценция имеет зеленый свет с длиной волны 500 нм. Для фиксации отраженного аутофлуоресцентного света сверхчувствительной ССD- матрицей на дистальном конце эндоскопа установлен специальный световой фильтр , пропускающий свет с длиной волны 490-625 нм. При отражении от слизистой и подслизистого слоев света данной волны, матрица фиксирует полученное изображение, при этом электронная компьютерная система искусственно перекрашивает аутофлуоресцентное изображение , полученное в синем спектре, в зеленый цвет. Отраженное аутофлуоресцентное изображение , полученное в зеленом спектре, искусственно перекращивается в пурпурный цвет[8]. Полученный изображения суммируются, усиливаются и отображаются на экране. Включение режима аутфлуоресценции проводится нажатием кнопки на рабочей части эндоскопа.
Аутофлуоресценция эпителиальных новообразований толстой кишки
Метод петлевой резекции слизистой с образованием заключался в предварительном введении под основание новообразования в подслизистый слой специального раствора для поднятия и гидравлического отслоения слизистой с образованием от глубоких слоев стенки органа. Использовался эндоскопический инъектор с длинной иглы 3 мм, количество раствора варьировало от 10 до 40 мл. В качестве раствора для гидравлической препаровки использовали раствор гидроксиэтилового крахмала «Хес», «Рефортан» (ГЭК 130/0.4), теоретическая осмолярность 308 мосм/л; рН 4,0-5, За счет способности связывать и удерживать воду препарат обладает волемическим действием, что позволяет создать гидравлическую прослойку между слизистой и мышечной оболочками. Раствор крахмала является плохим проводником электрического тока, что дополнительно защищает структуры стенки органа за пределами зоны непосредственного воздействия от повреждений электрохирургическим током в режимах резания и/или коагуляции в ходе эндоскопической резекции слизистой. Добавление 0,2 мл 0.1% раствора адреналина гидрохлорида к 400 мл раствора ГЭК позволяло увеличить время рассасывания гидравлической прослойки и, вызывая спазм сосудов подслизистого слоя, предупреждать кровоточивость из мелких сосудов во время эндоскопической резекции, тем самым косвенно обеспечивать хорошую видимость в зоне электрохирургического воздействия. Для улучшения условий осуществления контроля безопасности (предупреждение перфорации стенки органа) лучшей визуализиции подслизистого пространства и краев новообразования раствор ГЭК подкрашивали метиленовым синим. Наложение полипэктомической петли проводили таким образом, чтобы захватывалась слизистая вокруг новообразования отступя примерно 0.5 см от его краев. Проводили эвакуацию воздуха из просвета органа через эндоскоп, новообразование с окружающей слизистой входило в открытую петлю в виде полусферы, и появлялась возможность обхватить его петлей, которая смыкалась вокруг основания новообразования, полностью охватывая его вместе с «ободком» неизмененной окружающей слизистой. Проводили электроэксцизию в смешанном режиме тока с постепенным смыканием диатермической петли вплоть до полного отсечения новообразования. На месте удаления новообразовывалась раневая поверхность с ровными коагулированными краями слизистой, ровным дном которой являлась собственная мышечная пластинка слизистой. Удаленное новообразование эвакуировали из просвета органа для гистологического исследования. Использовались петли малого и большого диаметров. При раневой поверхности более 1 см в диаметре накладывали эндоскопические клипсы для сведения краев раны и профилактики возможного отсроченного кровотечения.
Эндоскопическая резекция слизистой вместе с патологическим образованием, выполняемая путем диссекции в подслизистом слое. Начинали с нанесения вокруг основания эпителиального новообразования желудка через каждые 0.5 см. точечных коагуляционных меток на поверхности слизистой оболочки, отступя от краев новообразования не менее 0.5 см. Для этого применяли электрохирургический инструмент Dual (Олимпас, Япония).
Следующим этапом была инъекция в подслизистый слой осмолярного раствора для лифтинга новообразования. С этой целью использовали растворы 6% гидроксиэтилкрахмала в 0,9% растворе натрия хлорида («Хес» , «Рефортан») с добавлением 0,2 мл 0.1% адреналина гидрохлорида в разбавлении 1:200, а также красителя индигокармина 1.0 мл или метиленового синего. Электрохирургическим ножом, имеющим вид крючка «L-hook» (Олимпас, Япония) начинали рассечение слизистой оболочки протяженностью 2-3 мм до подслизистого слоя. «L-hook» нож заменяли шаровидным электрохирургическим ножом, на конце режущей части которого имеется керамическое шаровидное утолщение, выполняющее роль протектора от неконтролируемого проникновения ножа в глубокие слои стенки во время выполнения операции. С помощью этого ножа проводили окаймляющий разрез слизистой через всю ее толщу до подслизистого слоя по коагуляционным меткам, предварительно нанесенным вокруг новообразования. Затем проводили последовательное отслоение слизистой оболочки вместе с патологическим образованием от мышечной оболочки путем контролируемого рассечения структур подслизистого слоя. Сосуды подслизистого слоя коагулировались и затем пересекались, при необходимости осуществлялся эндоскопический гемостаз с помощью коагуляционных щипцов. Резецированный участок слизистой с образованием извлекали наружу и направляли для гистологического исследования. После осмотра раневой поверхности и исключения перфорации стенки, края операционной раны для гемостаза сводили наложением эндоскопических клипс, количество которых зависело от протяженности ушиваемого дефекта слизистой оболочки.
Для анализа полученных данных применяли методы статистического анализа качественных признаков, с вычислением абсолютных и относительных частот распределения, границы доверительного интервала. Так же для сравнения различия частот в двух независимых группах применяли расчеты критерия Фишера, кси квадрат по Пирсону. Расчеты проводили по методикам, изложенными в руководствах под редакцией О.Ю. Ребровой[12] и В.И. Юнкерова[18].
Результаты эндоскопического оперативного лечения эпителиальных новообразований толстой кишки
В ситуации, когда относительная частота признака выходит за границы 0.25 р 0.75, тогда для более точной оценки точности и надежности применяли расчет с переменной Фишера в радианной мере по формулам 3,4.
Тогда 95% доверительный интервал для истинного значения переменной Фишера определяли по формуле 5. Расчет верхней Р и нижней Р границ доверительного интервала для относительной частоты признака рассчитывали по формулам 6,7.
Для оценки точности и надежности относительных величин АФО эпителиальных новообразований в пурпурный и зеленые цвета вычисляли доверительные интервалы (ДИ) при 95% совпадении для каждой группы.
Результат вычисления ДИ для новообразований тела желудка , имеющих АФ окрашивание в пурпурный цвет представлен в таблице 33.
Таким образом, пурпурное окрашивание эпителиальных новообразований желудка не зависит от локализации в отделах желудка, а зависит от гистологического строения. Карциноматозные и аденоматозные структурные изменения придают АФ пурпурный цвет новоообразованиям. Данная аутофлуоресцентная характеристика позволяет во время эндоскопического исследования получить дополнительную диагностическую информацию, предполагать с определенной достоверностью вероятное гистологическое строение 6 новообразования .
Видеоколоноскопия с применением режима аутофлуоресценции была проведена у 1674 пациентов. Возраст пациентов составил 58 +-13.9, мужчин было 761(45,5%), женщин 913(54,5%). Были выявлены эпителиальные новообразования у 269 пациентов (16%).
Для выяснения зависимости вида АФ окрашивания эпителиальных новообразований толстой кишки от гистологического строения, все новообразования разделили на 4 группы по категориям в соответствии с Венской классификацией гастроинтестинальных неоплазий. 1 группа включала в себя все виды гистоморфологически подтвержденных инвазивных и неинвазивных карцином (категории 4.2- 5.2 по Венской классификации); 2 группа включала аденоматозные новообразования с диспластическими изменениями 1-3 степени (категории 3-4.1) 3 группа включала в себя новообразования с неопределенной дисплазией, смешанным аденоматозно-гиперпластическим гистологическим строением (категория 4 группа контрольная включала в себя новообразования негативные по диспластическим изменениям, воспалительного характера (категория 1)
В таблице 35 представлены данные по распределению 7 эпителиальных новообразований по группам и аутофлуоресцентному окрашиванию. Таблица 35. Абсолютные частоты распределения эпителиальных новообразований толстой кишки по виду АФ окрашивания и по гистологическим группам. группа гистологическое строение новообразований пурпурноеАФm зеленоеАФm к-во n 1 карциномы 26 3 29 2 аденомы 135 16 151 3 аденоматозно-гиперпластическое 23 16 39 4 контрольная 19 31 итого: 203 66 269 В 1 группе диагностировали 29 злокачественных новообразований, из них 13 высокодифференцированные аденокарциномы, 1 случай лимфомы слепой кишки, 15 случаев умеренно дифференцированных карцином. Преобладал приподнятый тип новообразований 0-Ip, 0-Ips, 0-Is, в 5 случаях форма опухоли была (LST) латерально стелющаяся опухоль (3 в восходящей кишке, 2 в сигмовидном отделе). По локализации опухоли чаще обнаруживались в дистальных отделах толстой кишки 18 случаев. В 26 случаях опухоли имели пурпурное АФ окрашивание, в 3 случаях- зеленое. В последнем случае новообразования имели высокодифференцированный характер, по форме 0-Is и 2 опухоли типа LST. В качестве иллюстрации на рисунке 37 представлены эндофотографии случая карциномы нисходящего отдела толстой кишки в белом и аутофлуоресцентном режимах света пациентки П. Рис.37 . Пациент З.. 64г. Карцинома нисходящего отдела толстой кишки а) в белом свете, в) в аутофлуоресцентном режиме, опухоль имеет пурпурное АФ окрашивание.
К 2 группе (n=151), преобладали тубулярные, тубуло – ворсинчатые аденомы. 135 тубулярных новообразования имели пурпурное АФ окрашивание, 16 –зеленое. В качестве иллюстрации на рисунках 38 представлены эндофотографии новообразований 2 группы 12 9 тубулярных аденом в белом и аутофлуоресцентном режимах света. Пациентка Д. 67г. Тубулярно ворсинчатая аденома толстой кишки а) в белом и в) аутофлуоресцентном режимах света. Аденома в режиме аутофлуоресценции имеет пурпурное окрашивание .
На рисунке 39 проиллюстрирована плоская аденома толстой кишки 0 типа 0-IIa, при АФИ имеющая зеленое окрашивание у Пациентки Л., 44г. рис. 39. Пациентка Л.,44г. Плоская тубулярная аденома в режимах а) белого и в) аутофлуоресцентного света, образование имеет зеленое АФ окрашивание. В 3 группе в основном преобладали новообразования 1 смешанного аденоматозно-гиперпластического строения с неуточненной дисплазией (n=39). В 23 случаях новообразования имели пурпурное АФ окрашивание, в 16 –зеленое. В качестве иллюстрации на рисунках 40 представлены эндофотографии аденоматозно гиперпластических новообразований 3 группы в белом и аутофлуоресцентном цвете.