先进的内窥镜成像对克罗恩病的诊断

文摘

内镜在炎症性肠病诊断炎症活动有着巨大的重要性,评估治疗监测的成功和结肠炎相关癌症。因此显而易见,需要新的、更先进的内窥镜成像技术更好地表征粘膜炎症和肿瘤早期检测IBD。介绍了先进的内窥镜成像的概念对克罗恩病的诊断和描述,包括放大内镜、chromoendoscopy,小肠镜balloon-assisted,胶囊内镜,共焦激光endomicroscopy和细胞内镜。

1。介绍

炎症性肠病(IBD)包括两个主要实体,溃疡性结肠炎(UC)和克罗恩病(CD)。现在广泛接受,病人组的风险增加发展中colitis-associated癌症(CAC) [1]。胃肠道粘膜的慢性炎症是发展的一个重要因素colitis-associated癌症(CAC)。因此,慢性抗炎药物管理局提出了降低CAC的风险。然而,大多数研究不能证明常用的抗炎药用于治疗炎症性肠病与癌症有chemopreventive影响(2]。因此,新尝试了更好的描述粘膜炎症的发展IBD为了建立更有效的预防和靶向治疗。的确,最近冈瑟和同事所示,cystein蛋白酶参与调节肠道内稳态和半胱天冬酶8是非常保护肠上皮细胞肿瘤坏死因子-α全身necroptotic细胞死亡,从而提出新的治疗方法在炎症性肠病(3]。

尽管所有IBD患者遭受发展CAC的风险增加,这是表明疾病的持续时间和解剖程度是行之有效的癌症发展的危险因素。相应地,患者病程超过10年或pancolitis(风险增加4]。因此,大多数指南建议监测结肠镜检查的金标准诊断和癌症的上皮内瘤在炎症性肠病(4]。

然而,迄今为止,没有随机对照研究显示CAC发展监测结肠镜检查的风险降低在炎症性肠病(5]。在这种背景下,一个回顾性病例对照研究评估炎症的严重程度作为CAC的风险因素在加州大学,发现炎症用内窥镜检查,在单变量分析是重要的,并不是癌症风险的一个重要决定因素在多变量模型6]。只有炎症的程度随着时间的组织病理学评估被认为是一个独立的危险因素(CAC发展6]。证实了这一发现数学和同事证明,组织学,而非内镜评估炎症,作为CAC风险(一个更好的决定因素7]。尽管CAC可能发生在高架伸出病变,也可能在正常发展(即。“平”)粘膜。文献的数据表明,在50% -80%的病例colitis-associated肿瘤病变在内窥镜检查是不可见的(8]。这方面限制的有效性随可视化和授权多个随机活检的需要,这是一个费时,昂贵的和无效的努力。

因此显而易见,需要新的、更先进的内窥镜成像技术用于监测在炎症性肠病。近年来,新兴内窥镜成像技术,允许更多的粘膜和粘膜下层的细节进行了详细分析。介绍了先进的内窥镜成像的概念对克罗恩病的诊断和描述。

2。先进的内窥镜成像方法

2.1。放大内镜,Chromoendoscopy

放大内镜利用移动镜头不同程度放大150倍,从而允许的粘膜表面(例如,坑模式分类的结肠息肉奖赏等人提出的1996年)(9)(图1和2)。

Chromoendoscopy分为dye-based Chromoendoscopy (DBC)和dye-less Chromoendoscopy (DLC)。DLC进一步组成的光学chromoendoscopy和虚拟chromoendoscopy。chromoendoscopy的基本原理是提高粘膜的细节和/或黏膜下血管网络使用各种染料或内窥镜/光学和计算机的颜色计划。的对比度增强粘膜表面往往导致一种改进检测细微的病变。DBC使用不同的染料剂分为吸收剂(Lugol,亚甲蓝、甲苯胺蓝和甲酚紫),造影剂(靛胭脂、乙酸)和活性染色剂(刚果红、酚红)。染色剂大多是应用通过标准喷涂或纯胆道内镜逆行胰胆管造影导管(10]。各种研究表明chromoendoscopy的潜力以提高检测肿瘤出现前的和肿瘤病变的炎症性肠病。一个随机,对照试验评估chromoendoscopy使用0.1%的亚甲蓝是否会促进上皮内肿瘤的早期检测和CAC在加州大学。Chromoendoscopy允许更精确的诊断炎症活动程度和严重性UC与常规结肠镜检查和明显改善上皮内肿瘤的早期检测和CAC UC患者(11]。连续的结肠镜检查的另一项研究评估pancolonic chromoendoscopy 0.1%靛胭脂在加州发现发育异常。不属预定目标的活检发现在2904活检没有发育不良,而靶向活检协议pancolonic chromoendoscopy需要更少的活检发现(157年)和9个发育异常的病变(12]。这些研究结果证实了在大型前瞻性试验包括102慢性结肠炎患者使用chromoendoscopy亚甲蓝。靶向活检与染料喷雾透露发育异常明显多于随机活检和超过目标nondye喷雾协议(13]。六个随机对照试验的荟萃分析评价的诊断准确性chromoendoscopy在加州大学发育异常检测。荟萃分析表明合用的敏感性为83.3%,特异性为91.3%,和诊断比值比为17.5。得出chromoendoscopy有中级到高级的灵敏度和检测的诊断精度高发育异常的病变在加州大学(14]。

典型的常规内镜和内镜方面chromoendoscopy最近总结了集团从日本的兵库县医学院15]。

Hurlstone和同事分析了高倍率chromoscopic结肠镜检查在加州大学作为可靠的评估疾病程度的工具16]。包括325名患者前瞻性和放大内镜显著优于常规结肠镜检查预测疾病的程度在活的有机体内。同一组前瞻性分析靛蓝carmine-assisted高倍率chromoscopic结肠镜检查的发现和描述在UC上皮内瘤变。更多上皮内肿瘤病变检测放大chromoendoscopy组与控制。此外,chromoendoscopy增加了扁平病灶与上皮内瘤检测与控制(17]。另一组研究在直肠粘膜坑模式通过放大结肠镜检查患者复发的标记静止的加州大学(18]。多元比例风险模型分析表明,坑模式分析使用放大内镜可以显著预测在静止的溃疡性结肠炎患者复发的疾病。这些结果也证实了渡边和同事(19]。(我)Pancolonic chromoendoscopy和有针对性的可疑病变的活检代表比只采取更有效的监测方法在IBD多个不属预定目标的活检。(2)放大chromoendoscopy改善肿瘤出现前的肿瘤粘膜变化的检测。(3)放大内镜有潜力预测复发患者的疾病静止。

2.2。Dye-Less Chromoendoscopy

DLC分为光学chromoendoscopy包括窄带成像技术(NBI;奥林匹斯山,日本东京的人物3)和虚拟chromoendoscopy包括我扫描(宾得,东京,日本4)和Fujinon智能颜色增强(杂种小狗;Fujinon,日本东京)。虽然NBI是基于光学过滤器内的内窥镜光源窄带宽的光谱透射率,从而提高血管,我扫描和杂种小狗使用数字后处理计算谱估计更好的组织对比(20.]。

各种研究解决潜在的NBI的诊断和鉴定肿瘤出现前的肿瘤和炎症性肠病的变化。最近发表文章评论在窄带成像内镜的发现。结果表明:NBI发现强烈与组织学发现包括地下室失真,杯状细胞减少,基底浆细胞增多,因此,窝藏可能更好地评估组织学只有轻微的和不活跃的疾病严重程度(21]。最近,van den Broek和同事进行了一个随机交叉试验的UC患者接受NBI和高清晰度(HD)白光结肠镜检查的顺序是随机的。结果表明:NBI不提高肿瘤检测的UC患者相比,高清内镜。此外,为区分肿瘤与非肿瘤的粘膜(NBI难以令人满意22]。同一组的价值评估内镜三峰成像监测的加州大学。50个病人接受监测结肠镜检查和每个结肠段检查两次,一次自发荧光成像(AFI)和一次白光内窥镜检查,以随机的顺序。发现病变都检查为奖赏坑NBI模式分析和额外的随机活检。AFI改善肿瘤的检测和随机活检的收益率下降。坑NBI模式分析的一个温和的组织学的预测精度,而AFI颜色出现在排除肿瘤的存在价值23]。荣誉等人分析了粘膜血管模式(MVP)的加州大学使用传统和NBI结肠镜检查。在这项研究中,NBI结肠镜检查更精确确定年级相比,静止UC患者炎症组织学作为黄金标准(24]。在另一项研究中,同一组进行了试点研究放大结肠镜检查的NBI UC的诊断发育不良。决心是honeycomblike表面模式,有绒毛,或tortuouslike。通过考虑到表面的模式,积极的发育异常曲折的模式高于honeycomblike或绒毛状模式组。因此,曲折的模式由NBI结肠镜检查可能是一个线索的识别发育不良在监测加州大学(21]。最近似乎也表明,NBI耗时少,同样有效的检测上皮内瘤chromoendoscopy的替代品。NBI导致假阳性活检率和类似的真阳性率明显逊色。然而,鉴于NBI病变和病人错过率,NBI不能推荐标准的监测技术在炎症性肠病(25]。另一个试点研究解决问题如果NBI能成功评估黏膜血管生成在炎症性肠病。地区使用内窥镜正常但积极NBI,粘膜血管生成有显著增加。因此,NBI可能允许的在活的有机体内成像的肠道neoangiogenesis IBD患者(26]。

目前只有有限的数据在虚拟在IBD chromoendoscopy技术。到目前为止,只有一项研究评估杂种小狗IBD的设置,显示系统不能提高检测或描述溃疡和糜烂的CD (27]。另一项研究将chromoendoscopy与亚甲蓝(0.1%)和HD结肠镜检查使用我扫描。高清结肠镜检查有或没有我扫描是可行的揭露过多的小病变但chromoendoscopy甚至可能增加。此外,我扫描能够预测肿瘤chromoendoscopy[一样精确28]。随机对照研究评估高清结肠镜检查结合我扫描或电子结肠镜检查结直肠病变的检测标准。高清内镜与我扫描检测到更多的结直肠肿瘤患者(38%)与标准分辨率内镜(13%)。明显更多的肿瘤病变和扁平腺瘤也可以检测到使用高清内镜和我扫描(29日]。最近,我们小组成功地研究了我扫描的影响预测IBD的粘膜炎症。病人接受全结肠镜检查和检查使用高清(A组)和HD +我扫描结肠镜检查(B组)。协议内窥镜预测疾病的严重性和组织学结果是65%在A组88%,B组比较内镜炎症活动程度的预测从相应的标本组织学结果,我们发现协议,42%在A组85%,B组与组织学炎症的结果相比,我扫描显著使更精确的诊断粘膜炎症比传统结肠镜检查(30.]。(我)Dye-less chromoendoscopy提供可能取代传统dye-based chromoendoscopy损伤检测和评估疾病严重程度的炎症性肠病。(2)虚拟chromoendoscopy我扫描优于标准电子结肠镜检查结直肠肿瘤的检测。(3)我扫描显著提高粘膜炎症的严重程度和程度的诊断患者的炎症性肠病。

2.3。小肠镜Balloon-Assisted

虽然标准的小肠内镜扮演关键的角色IBD患者的管理,它的位置在诊断和治疗算法仍不明确31日]。“小肠镜balloon-assisted”一词(BAE)首次提出了Monkemuller和同事和总结三个不同内镜小肠成像方法:(1)双气囊小肠镜(DBE;Fujinon、东京、日本);(2)single-balloon内镜(SBE;奥林巴斯、东京、日本);(3)NaviAid(宾得、东京、日本)。所有系统允许深插管小肠的诊断和治疗干预措施(例如,止血,扩张,或活检收购)。使用口腔和肛门插入路线是实现完整的小肠检查(32]。

到目前为止很少有研究报道30 - 48%的诊断产量DBE在评估患者疑似克罗恩氏病(32- - - - - -36]。是罕见的并发症,发生在< 1%的病例球囊扩张狭窄有穿孔的风险高达3%[报道34]。然而,BAE不应视为一线过程评价的怀疑小肠CD的,过程是侵入性的,时间和成本昂贵,主要限于专业中心。因此,在疑似患者小肠CD没有狭窄或狭窄的胶囊内窥镜首先应考虑(31日]。然而,BAE允许检索的组织进行分析和许可的治疗干预措施,诸如狭窄扩张。

2.4。胶囊内窥镜

胶囊内镜(CE)是在2002年被引进的。目前,来自不同公司的各种胶囊系统可用于检查食道、小肠和结肠36]。胶囊运动是被动地推动通过小肠肠蠕动而传输彩色图像(37]。CE提供可视化的理论优势整个小肠。然而,盲肠不能达到约8%病例的-40% (31日]。多个研究表明CE诊断CD-associated变更的影响像溃疡、侵蚀,红斑,满口烂斑,狭窄38- - - - - -40]。Dubcenco et al . CE的研究产生的敏感性和特异性为89.6%和100%,分别和阳性预测值和阴性预测值的100%和76.9%,分别为诊断小肠CD的活跃的39]。然而,这些研究使用明确的黄金标准和克罗恩病的诊断一直支持的临床表现。因此,目前克罗恩病的诊断不能仅仅基于CE的考试。(我)怀疑小肠,克罗恩病没有狭窄或狭窄胶囊内窥镜应首选。(2)小肠镜Balloon-assisted提供了潜在的小肠内进行干预和相关并发症率低。

2.5。共焦激光Endomicroscopy

共焦激光endomicroscopy (CLE)于2004年引入,已迅速成为一种很有前途的方法来获取实时在活的有机体内组织学在持续的内镜(图5)。这项技术是基于组织后与蓝色激光照明局部或系统性应用荧光代理。最常用的荧光剂是荧光素钠静脉注射管理从而系统性组织染色。目前,两个fda和CE认证设备是可用的。一个是集成到远端提示高分辨率内窥镜(“综合”,冰柱;宾得、东京、日本)和一个代表一个独立的共焦探测,能够通过大多数标准的工作通道内视镜(“probe-based pCLE;Cellvizio,莫纳克亚山技术,法国巴黎)41]。

Kiesslich和同事的令人印象深刻的证明了组合chromoendoscopy(亚甲蓝;0.1%)和endomicroscopy可以检测更多的肿瘤监视4.75倍结肠镜检查患者的加州大学相比传统内窥镜检查。此外,活检标本被要求减少50%和蜡烛可以预测肿瘤的变化敏感性,特异性,和精度约为95%,98%,和98%,分别为(42]。还继续教育是可行的区分dysplasia-associated病变或质量(DALM)和零星的腺瘤(adenoma-like质量;ALM)与97%的高精度和一个很好的协议继续教育和组织学诊断(= 0.91)(43]。

李和同事做的一个研究中,提出了一种基于分类系统的炎症活动IBD的地穴的四级分类系统架构,以及通过分析微血管病变和荧光素渗漏。,地下室建筑的评估和荧光素渗漏CLE显示与组织学结果相关性很好。此外,教育似乎更准确比传统白光内窥镜检查评估宏观上正常黏膜。超过一半的患者与正常粘膜出现在常规白光内镜显示急性组织学炎症,而没有患者与正常粘膜或慢性炎症在蜡烛显示急性炎症组织学(44]。

我们小组评估endomicroscopy在活的有机体内克罗恩病的诊断's-disease-associated组织学变化。Endomicroscopy能够诊断克罗恩's-disease-associated变化精度高。此外,endomicroscopy检测剩余宏观掉看不到粘膜炎症一样精确组织学(kappa值0.8)(45]。(我)继续教育可以发现更多的肿瘤监测结肠镜检查的患者与高精度IBD和可以预测肿瘤的变化。(2)蜡烛可以可靠地预测炎症活动在IBD进行内窥镜检查,患者即使在宏观上平淡无奇粘膜。

2.6。细胞内镜

细胞内镜(EC图6)使在活的有机体内显微成像放大到1390倍放大,从而使粘膜结构在细胞水平上的分析。电子商务是基于接触光学显微镜的原理,因此只允许可视化的表面粘膜层(46]。这项技术被证明是可靠的粘膜表面的检查(47,48]。此外,电子商务可以预测肿瘤异常地穴疫源地,可能区分肿瘤和非肿瘤的结直肠病变(49,50]。我们小组评估细胞内镜的价值来确定单炎症细胞在炎症性肠病的患者进行内镜。EC使肠粘膜内的不同的细胞结构清晰可见,包括大小、排列,细胞密度。此外,核的大小和形状和nucleus-to-cytoplasm比率是可视化。根据这些变化,可以实时区分嗜中性粒细胞,嗜碱粒细胞,嗜酸性粒细胞、淋巴细胞EC (51]。(我)EC港口可能准确地确定各种炎症粘膜细胞在炎症性肠病进行内窥镜检查,因此炎症的严重程度。

3所示。结论

先进的内窥镜成像在IBD发生了重大创新革命在过去10年,包括和虚拟chromoendoscopy至关重要。通过使用小肠镜或balloon-assisted胶囊内镜,endoscopist现在能够评估整个小肠和执行内镜治疗在一个地方没有人去过哪里。此外,最近的进步内窥镜成像现在启用endoscopist实时获取在活的有机体内组织学在持续的内镜使用endomicroscopy或细胞内镜。这些新兴的成像模式使endoscopist检测和描述更多的肿瘤出现前的和肿瘤病变,更精确地预测粘膜炎症相比传统白光内窥镜检查。最近一直在努力介绍分子成像在IBD通过强调炎症细胞和特定的受体。这些试验的结果是高度期待,有可能开辟新的途径在炎症性肠病诊断和治疗策略。

利益冲突

作者都没有任何利益冲突相关申报工作。

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