www.pneumonologia.viamedica.pl
PRACA ORYGINALNA
578
EDUKACJA
Adres do korespondencji: dr hab. n. med. Andrzej Chciałowski, Zastępca Dyrektora Wojskowego Instytutu Medycznego ds. Nauki, ul Szaserów 128, 04–141 Warszawa, ul. Szaserów 128, 04–141 Warszawa
Praca wpłynęła do Redakcji: 11.01.2013 r.
Copyright © 2013 PTChP ISSN 0867–7077
Andrzej Chciałowski
Wojskowy Instytut Medyczny, Dyrektor ds. Nauki Kierownik: gen. bryg. dr. hab. n. med. G. Gielerak
Postępy w technikach bronchoskopowych
Advancess in bronchoscopic techniques
Praca nie była fiansowana
Pneumonol. Alergol. Pol. 2013; 81: 578–580
Celem pracy jest omówienie najważniejszych doniesień, jakie miały miejsce w 2011 r. i 2012 r.
i dotyczyły metod endoskopowych stosowanych w pneumonologicznej diagnostyce zawłaszcza raka płuca oraz leczenia rozedmy płuc.
W ciągu ostatnich kilku lat odnotowano istotne zmiany w bronchologii i pneumonologii interwencyjnej. Jedną z nich było powszech- ne wprowadzenie na początku XXI wieku we- wnątrzoskrzelowej ultrasonografii (EBUS, en- dobronchial ultrasonography), która w znaczący sposób zmieniła możliwości pozyskiwania ma- teriału dla diagnostyki chorób przebiegających z powiększeniem węzłów chłonnych śródpiersia oraz do monitorowania leczenia raka płuca. Póź- niejsza aplikacja sondy rotacyjnej do wizualizacji i pobierania materiału z obwodowych zmian płucnych, wykazała, że EBUS jest metodą łatwą, bezpieczną, niskokosztową i możliwą do wyko- nania także poza ośrodkami uniwersyteckimi [1]. W 2011 r. wykorzystanie EBUS wiązało się nie tylko z diagnostyką raka i monitorowaniem stopnia jego zaawansowania, ale materiał biopsyj
ny poddawany był badaniom molekularnym dla ustalenia celowanej terapii z wykorzystaniem erlotinibu i crizotonibu. Nowoczesne leczenie raka płuca wymaga udokumentowania obecności mutacji, na przykład kRAS lub w obrębie recep- tora dla EGF (epithelial growth factor) albo też rekombinacji genów w białku EML4ALK. Uważa się, że w niedalekiej przyszłości bronchofibero-
skopia z ultrasonografią endoskopową staną się powszechną potrzebą w monitorowaniu leczenia farmakologicznego i/lub jego niepowodzeń z ko- niecznością określania występowania komórko- wych molekularnych anomalii zarówno dla po- trzeb leczenia ogólnoustrojowego, jak i w próbie terapii celowanej (aplikacja leku bezpośrednio do ogniska pierwotnego lub też zajętych węzłów chłonnych) [2].
Diagnostyka wczesnych postaci raka uwzględ- nia zmiany obserwowane w obrębie błony śluzo- wej oraz warstwy podśluzowej oskrzeli zarów- no komórkowe (wzmożony metabolizm) oraz tkankowe dotyczące struktury, liczby komórek oraz budowy naczyń, wiodące do nadmiernego unaczynienia patologicznego ogniska (angio- geneza). Dla ich obrazowania wykorzystuje się metody endoskopowe w tym: autofluorescencję (AFI, autofluorescence imaging) oraz obrazowa- nie w wąskim paśmie światła (NBI, narrow band imaging). Obie wykazują pewne zalety i wady [3].
Autofluorescencja polega na poddaniu od- powiedniego obszaru drzewa oskrzelowego dzia- łaniu promieniowania laserowego długości fali 442 nm i wykorzystuje obecność w komórkach nabłonka oskrzelowego naturalnych fluorofo- rów takich jak: aminokwasy i białka (tryptofan, fenyloalanina, tyrozyna, elastyna, włókna kola- genowe), koenzymy reakcji metabolicznych (FAD
— dwunukleotyd flawinoadeninowy, FMN — mo- nonukleotyd flawinowy, NADH — dwunukleotyd
Andrzej Chciałowski, Pierwotne systemowe zapalenia naczyń
579
www.pneumonologia.viamedica.pl
miejsc. Taka strategia wynika z wysokiej czułości, ale niezadowalającej swoistości AFI (dużo wy- ników fałszywie dodatnich). Połączenie technik AFI i NBI do wykrywania ciężkiej dysplazji i wczesnego raka błony śluzowej oskrzeli jest skomplikowane, kosztowne oraz zbyt czaso
i pracochłonne, ale polecane do zastosowania w codziennej praktyce. Obie metody nie mogą na pewno zastąpić rutynowo pozyskiwanego ma- teriału biopsyjnego do oceny cytologicznej lub histopatologicznej głównie z wykorzystaniem biopsji kleszczykowej. Natomiast rozpozna- nie dysplazji wysokiego stopnia na podstawie nieregularnego/zaburzonego wzoru śluzówki i naczyń podśluzówkowych w ocenie NBI cha- rakteryzowało się czułością 100%, swoistością 99% i 95procentową wartością predykcyjną wyniku dodatniego. Dotychczas w piśmiennic- twie nie ma dostępnych badań oceniających skuteczność takiej kombinacji, dlatego postuluje się potrzebę dalszych badań z wykorzystaniem komputerowej techniki kolorowej segmentacji i analizy obrazowej [5].
Operacyjne zmniejszenie objętości płuc (LVRS, lung volume reduction surgery) jest me- todą leczniczą stosowaną u chorych z nasiloną rozedmą i ma na celu usunięcie najbardziej znisz- czonych obszarów płata dla poprawy wydolności oddechowej. Pomimo niewątpliwie korzystnego wpływu na tolerancję wysiłku fizycznego oraz jakość życia, u części chorych zwłaszcza z zaję- ciem górnych płatów LVRS powodowało około 5% śmiertelność okołooperacyjną. Późniejsza konstrukcja specjalnych różnokształtnych i o róż- nym mechanizmie działania zastawek pozwoliła na ich endoskopową implantację i zmniejszenie objętości płuc, poprawę wydolności wysiłkowej oraz zmniejszenie dynamicznej hiperinflacji.
Ich aplikacja wiązała się jednak z możliwością powikłań do których należały: okołozastawkowy przeciek powietrza, skłonność do nawracających stanów zapalnych obwodowego odcinka drzewa oskrzelowego i miąższu płuc, nieprawidłowa toa- leta drzewa oskrzelowego związana z obecnością ciała obcego [6, 7].
Endoskopowa ablacja wykorzystuje energię cieplną w postaci pary wodnej aplikowanej do izolowanych odcinków drzewa oskrzelowego i pozwala na eliminację zastawek oraz uniknięcia ewentualnych powikłań. Para wodna przyczy- nia się do wyzwolenia miejscowej odpowiedzi zapalnej z udziałem mediatorów zwłaszcza IL6 oraz granulocytów obojętnochłonnych już po 24 godz. od zabiegu. Istota metody zakłada rozwój przebudowy (remodelingu) ścian obwodowych nikotynamidoadeninowy, jego forma zreduko-
wana — NADPH, porfiryny oraz lipofuscyna), z następową emisji fali o długości w zakresie 470–520 nm. przetworzonej przez wielokanało- wy optyczny analizator. Różnice w zabarwieniu ww. struktury w świetle laserowym umożliwiają obrazowanie postrzeganych zmian: tkanka pra- widłowa uwidacznia się w odcieniu zielonym, natomiast zmiany nowotworowe wykazują ko- lor czerwony. Analizie podlega grubość błony śluzowej (utrata struktur lub też ich namiar np. kolagen, elastyna), wewnątrzkomórkowe zmiany biochemiczne i strukturalne (lizosomy, mitochondria), tworzenie nowych naczyń,.
Największą zaletą autofluorescencji jest wyka- zanie naturalnych właściwości „świecących”
tkanek, co zdecydowanie obniża koszty pro- cedury, poprawia jej bezpieczeństwo i zwięk- sza skuteczność biopsji celowanej u chorych z podejrzeniem raka oskrzela. Zastosowanie autofluorescencji pozwala na różnicowanie zmian dysplastycznych i przedinwazyjnego raka płuca (carcinoma in situ) trudnych do wykrycia w bronchofiberoskopii klasycznej wykorzystu- jącej światło białe [4].
Obrazowanie w wąskim paśmie światła (NBI, narrow band imaging) jest techniką uzy- skiwania obrazu endoskopowego o wysokim kontraście powierzchni błony śluzowej oraz drob- nych naczyń błony podśluzowej, co pozwala na dokładne uwidocznienie struktury powierzchni śluzówki i powierzchniowych naczyń włosowa- tych. Ograniczenie spektrum światła docierające- go do nabłonka do izolowanych wąskich wiązek barwy niebieskiej, zielonej i czerwonej, powoduje ograniczenie penetracji promieni w głąb ściany oskrzeli i pozwala na uzyskanie znacznie lepsze- go kontrastu obrazu. Obszary ciężkiej dysplazji i ogniska raka dają się obrazować w postaci nie- regularnego obrazu śluzówki i/lub nieregularnego układu naczyń podśluzówkowych [4].
Shibuya i wsp. wykazali istotną korelację zmian naczyniowych (dotted vessels) uwidocz- nionych w NBI z dysplazją płaskonabłonkową, natomiast Herth i wsp. stwierdził, że NBI stanowi bardziej czułą metodę w wykrywaniu wczesnych zmian nowotworowych w porównaniu z AFI.
Przedstawiona przez Nguyen i wsp. analiza po- wiązania obu metod w wykrywaniu wczesnych zmian patologicznych oskrzeli i krtani, ujawniły, że AFI powinna być traktowana jako metoda przesiewowa do wykrywania ognisk podejrze- wanych o dysplazję w obrębie błony śluzowej oskrzeli. W drugiej kolejności poleca się NBI w celu dokładnej oceny wskazanych przez AFI
Pneumonologia i Alergologia Polska 2013, tom 81, nr 6, strony 578–580
580 www.pneumonologia.viamedica.pl
odcinków drzewa oskrzelowego w następstwie napływu fibroblastów i włóknienia, i tym samym zmniejszenie objętości płata. Badania kliniczne wykazywały jej bezpieczeństwo i efektywność z wykorzystaniem energii termicznej 5 kcal/g tkanki lub 10 kcal/g tkanki do indukcji LVR. Po trzech miesiącach stwierdzono 20procentową redukcję objętości płata oraz wzrost wskaźników spirometrycznych w porównaniu z grupą kon- trolną. Nie obserwowano powikłań pod postacią odmy opłucnowej, niewydolności oddechowej oraz zaostrzenia chorób sercowonaczyniowych.
Najskuteczniejsza jest w przypadku zmian zlo- kalizowanych w górnych płatach. Tomografia komputerowa wysokiej rozdzielczości (HRCT, high-resolution computer tomography) służy do wyliczenia dawki energii w stosunku do masy tkankowej. Używając odpowiedniego oprogramowania, objętość miąższu jest wyli- czana w stosunku do każdego płata. Stosunek objętości tkanki do przepływającego powietrza w każdym płacie (TAR, tissue to air ratio) jest
„wykładnikiem” ciężkości choroby. Heteroge- niczny indeks wylicza się jako stosunek dolnego płata do górnego [8].
Wskazania i przeciwwskazania do endo- skopowej termicznej ablacji z wykorzystaniem systemu Intervapor przedstawiono w tabeli 1.
Konfokalna endomikroskopia laserowa jest nową techniką obrazowania w endoskopii dróg oddechowych. Oferuje ona in vivo rozdzielczość komórkową lub też subkomórkową struktur płuc.
Taka modulacja obrazowania zapewnia zdecydo- wanie lepsze wyniki niż konwencjonalna histo- logia, gdyż jest wolna od artefaktów, interakcja komórkowa może być zaobserwowana w trakcie (obrazowanie czynnościowe), co więcej, mogą być zidentyfikowane różne cechy molekularne (obrazowanie molekularne) [9].
Wnioski
Zmiany w zakresie technik endoskopowych stanowią duży postęp w diagnostyce i leczeniu zwłaszcza raka płuca. Nowe endoskopowe tech- niki obrazowania dróg oddechowych rozwijają się w bardzo szybkim tempie i jak wspomniano wcześniej zapewne w najbliższej przyszłości będą wywierały ogromny wpływ na codzienną pracę kliniczną z możliwością pobierania materiału jak również bezpiecznego miejscowego leczenia.
Konflikt interesów
Autor nie deklaruje konfliktu interesów.
Piśmiennictwo:
1. Chee A., Tremblay A. EBUS, granuloma and cancer. What does his represent? J. Bronchol. Intervent. Pulmonol. 2012;
19; 171–173.
2. Sterman D.H.: The revolution is here…. Long live the revolu- tion. J. Bronchol. Intervent. Pulmonol. 2012; 19; 1–2.
3. Griffin J.P., Zaman M.K. Niell H.B. i wsp. Diagnosis of lung cancer: A Bronchoscopist’s Perspective. J. Bronchol. Intervent.
Pulmonol. 2012; 19; 12–18.
4. Lee P. Optical diagnosis for preneoplasia, the search continues.
J. Bronchol. Intervent. Pulmonol. 2010; 17; 101–102.
5. Nguyen P.T., Salvado O., Masters I.B. i wsp. Combining Aut- ofluorescence nad Narrow Band Imaging with image analysis in the evaluation of preneoplastic lesions in the bronchus and larynx. J. Bronchol. Intervent. Pulmonol. 2011; 17; 109–116.
6. National Emphysema Treatment Trial Research Group. A ran- domized trial comparing lungvolumereduction surgery with medical therapy for severe emphysema. N. Engl. J. Med. 2003;
348: 2059–2073.
7. Hopkinson N.S., Toma T.P., Hansell D.M. i wsp. Effect of bron- choscopic lung volume reduction on dynamic hyperinflation and exercise in emphysema. Am. J. Respir. Crit. Care Med.
2005; 171: 453–460.
8. Kesten S., Anderson J.C., Tuck S.A. Rationalefor the devel- opment and the mechanism of action of endoscopic Thermal Vapor Ablation (InterVapor) for the treatment of emphysema.
J. Bronchol. Intervent. Pulmonol. 2012; 19; 237–245.
9. Filner J.J., Bonura E.J., Lau S.T. i wsp. Bronchoscopic fibered con- focal fluorescence microscopy image characteristics and patholog- ic correlations. J. Bronchol. Intervent. Pulmonol. 2011; 18: 23–30.
Tabela 1. Wskazania i przeciwwskazania do endoskopowej ablacji cieplnej Wskazania Heterogeniczna rozedma płata górnego stwierdzona w HRCT
FEV1 < 15% w.n.
DLCO < 20% w.n.
Pa02 < 45 mm Hg, PaCO2 > 55 mm Hg — krew tętnicza Aktywne zakażenie dróg oddechowych
Wyniszczenie lub otyłość
Przebyta odma opłucnowa lub obecność płynu w jamie opłucnej — 6 miesięcy przed zabiegiem Przeciwwskazania Pojedynczy pęcherz rozejmowy > 1/3 objętości płata
Nadciśnienie płucne średnie PAP > 35 mm Hg, Koagulopatia lub leczenie antykoagulantami
Nietolerancja leków stosowanych w miejscowym znieczuleniu Wcześniejsze leczenie termiczne tego samego płata
HRCT (high resolution computer tomography) — tomografia komputerowa klatki piersiowej wysokiej rozdzielczości; FEV1 (forced expiratory volume in one second)
— natężona objętość pierwszosekundowa; DLCO (diffusing capacity for carbon monoxide) — zdolność dyfuzyjna płuc dla tlenku węgla; PAP (positive airway pressure)
— dodatnie ciśnienie w drogach oddechowych
