Способ эндомикроскопической диагностики раннего центрального рака легкого

Способ эндомикроскопической диагностики раннего центрального рака легкого

Реферат

Изобретение относится к медицине, а именно к онкологии, и может быть использовано для in vivo и ex vivo первичной и уточняющей диагностики облигатных форм предрака и раннего центрального рака легкого на микроскопическом уровне.

Рак легкого (РЛ) - наиболее распространенное в мировой популяции злокачественное новообразование. С начала XX века заболеваемость раком легкого выросла в несколько десятков раз. Особенно выражен рост заболеваемости раком легкого в индустриально развитых странах, где в структуре онкологической заболеваемости рак легкого занимает первое место.

В РФ рак легкого находится на втором месте в общей структуре онкологических заболеваний (11,6%), и на первом месте (20,4%) среди злокачественных опухолей у мужчин. Несмотря на совершенствование методов диагностики и лечения 5-летняя выживаемость после лечения больных РЛ не превышает 15-20%.

До последнего времени основным методом активного выявления РЛ в нашей стране являлась профилактическая флюорография органов грудной клетки, эффективность которой при центральной форме РЛ крайне низкая. Многочисленные исследования, посвященные изучению эффективности рентгенографии органов грудной клетки и цитологического исследования мокроты в выявлении ранних форм центрального РЛ не подтвердили желаемого уровня эффективности подобного скрининга. Современные программы, направленные на выявление клинически не проявляющихся опухолей легкого, основаны на использовании низкодозной спиральной компьютерной томографии. Данный метод диагностики по эффективности превышает рентгенографию легких в 4 раза. Однако использование компьютерной томографии не решает проблему выявления центрального рака легкого на ранней, рентгенонегативной, стадии развития.

Таким образом, несмотря на имеющийся широкий арсенал диагностических средств, раннюю диагностику центрального рака легкого нельзя признать удовлетворительной. Более 70-80% впервые выявленных больных имеют III-IV стадии заболевания.

Бронховидеоскопия позволяет определить локализацию опухоли и границы ее распространения. Кроме того, бронховидеоскопия дает возможность получать материал для цитологического и гистологического исследования, т.е. морфологически подтверждать диагноз и уточнять гистологическую структуру опухоли.

Остается проблемой дифференциальная диагностика очагов предопухолевой патологии и раннего, скрытого центрального рака легкого, особенно при наличие множественных опухолевых очагов.

В настоящее время во многих странах мира ведется активный поиск и разработка новых методов ранней диагностики центрального рака легкого in vivo и ex vivo. К наиболее высокотехнологичным методам относятся бронхоскопическая эндоцитоскопия, конфокальная лазерная эндомикроскопия с внутривенным введением флуорофоров, оптическая когерентная томография и эндобронхиальное ультразвуковое исследование. По данным предварительных клинических испытаний предполагается, что указанные методы позволяют выявить признаки раннего центрального рака легкого на макро- и микроскопическом, клеточном уровне.

Известен способ конфокальной лазерной эндомикроскопии дистальных отделов нижних дыхательных путей в реальном режиме времени (Данилевская О.В., Лесняк В.Н., Сорокина А.В., Сотникова А.Г. Оценка метода конфокальной лазерной эндомикроскопии для диагностики альвеолярного протеиноза. Пульмонология. 2015; (1):33-40). Данная методика позволяет оценивать морфологические структуры ацинуса с разрешением от 1 до 3,5 микрон при различной легочной патологии.

Однако данный метод не позволяет оценить морфологическое строение слизистой оболочки трахеобронхиального дерева, где наиболее часто локализуются ранние формы центрального рака легкого.

Наиболее близким к заявленному изобретению является способ эндомикроскопической диагностики раннего центрального рака легкого, включающий проведение через инструментальный канал бронхоскопа конфокального лазерного эндоскопического датчика для эндомикроскопии в просвет дыхательных путей (SHIBUYA K et. al. In in vivo microscopic imaging of the bronchial mucosa using an endocytoscopy system. Lung Cancer, 2011, 72(2): 184-190, abstrr).

Однако данный способ имеет ограничение в использовании. Для эндоцитоскопии in vivo возможно применение только витальных красителей, разрешенных к применению при эндоскопическом исследовании. Необходимо окрасить клеточные структуры поверхностного слоя слизистой оболочки для их четкой визуализации (0,5% раствор метиленового синего). Для исследования слизистой оболочки трахео-бронхиального дерева использовался прототип эндоцитоскопа Olympus XEC-300F с увеличением изображения в 570 раз, диаметром 3,2 мм, который вводится в инструментальный канал (диаметр 4,2 мм) терапевтического (диаметр 6,9 мм) бронховидеоскопа. При КЛЭ минимальный требуемый диаметр инструментального канала, позволяющий провести мини-зонд (Alveoflex), должен быть не менее 2,2 мм, что позволяет использовать подавляющее большинство бронхоскопов, представленных на рынке. В отличие от эндоцитоскопии при КЛЭ разрешающая способность достигает 3,5 мкм, диаметр оптического поля составляет 600 мкм, глубина исследования - 50 мкм, можно не только визуально оценить ядерно-цитоплазматическое соотношение, но и измерять размеры ядер.

Данное изобретение направлено на решение задачи получения микроскопического изображения с 380-1150-кратным увеличением с поверхности выявленных патологических очагов слизистой оболочки визуально доступных отделов трахеобронхиального дерева, что позволит производить прижизненный морфологический анализ на клеточном уровне и микроскопию послеоперационного препарата.

Преимуществом данной методики является возможность ее использования в сочетании со стандартной бронховидеоскопией.

Поставленная задача решается за счет того, что так же как и в известном способе через инструментальный канал бронхоскопа проводят конфокальный лазерный эндоскопический датчик для эндомикроскопии в просвет дыхательных путей с длиной волны 488 нм.

Особенность заявляемого способа заключается в том, что все выявленные очаги измененной слизистой оболочки трахеобронхиального дерева орошают профлавином ацетат 0,01% p-p, имеющий флуоресцентное свечение в диапазоне длин волн 505-550 нм с экспозицией 3 мин, после чего мини-зонд устанавливают непосредственно на поверхности измененного участка слизистой оболочки трахеобронхиального дерева, формируют монохромное изображение тканевых и клеточных элементов слизистой оболочки дыхательных путей, поступающее с видеоэндоскопической системы с увеличением в 1000 раз в реальном времени, записывают и архивируют с использованием внешних записывающих устройств, получаемое изображение анализируют и оценивают с использованием автоматической обработки эндомикрофотограмм.

Способ осуществляют путем обследования в несколько этапов.

На первом этапе все выявленные очаги измененной слизистой оболочки трахеобронхиального дерева орошают флуорофором (например, профлавина ацетат 0,01% p-p) с экспозицией 3 мин.

На втором этапе по инструментальному каналу проводят мини-зонд (диаметр инструментального канала бронхоскопа, позволяющий провести оптический микрозонд, должен быть не менее 2,2 мм, что позволяет использовать подавляюще большинство бронховидеоскопов, представленных на рынке), который устанавливают непосредственно на поверхности измененного участка слизистой оболочки трахеобронхиального дерева. На экране прибора Cellvizio® (Mauna Kea Technologies, Франция) формируется динамически меняющаяся монохромная микроскопическая картина (гистограмма), которую архивируют с последующим компьютерным анализом изображения. Специальные прикладные программы могут быть использованы для первичной диагностики, проведения телеконсультации и динамического наблюдения.

После эндоскопической операции и удаления опухоли, поражающей слизистую оболочку бронха, проводят эндоцитоскопию с предварительным нанесением на слизистую красителя (например, 0,5% раствор метиленового синего) после экспозиции 3-5 мин.

Для выполнения эндоцитоскопии используют видеоэндоскопическую систему (например, Olympus EVIS Exera II). К видеосистеме присоединяют baby-эндоцитоскоп (например, Olympus ХЕС-300) с увеличением в 570 раз. Все эндоцитоскопы обеспечивают привычное видеоизображение с частотой 30 кадров в секунду. После чего необходимо обеспечить достаточно плотный контакт дистального конца эндоцитоскопа с исследуемым участком слизистой оболочки, учитывая небольшое (30 микрон) его фокусное расстояние. Важно исследовать не только подозрительный участок, но и окружающую слизистую оболочку. Видеоинформация, поступающая с видеоэндоскопической системы, архивируют с использованием внешних записывающих устройств. Получаемое изображение анализируют. Основные оцениваемые при эндоцитоскопии критерии можно разделить на две группы: тканевые и клеточные.

Пример осуществления способа

Пациентка О., 1972 г.р., клинический диагноз: Центральный карциноид средней доли правого легкого, стадия IA, (pT1aN0M0). Состояние после хирургического лечения.

На первом этапе была выполнена бронховидеоскопия в белом цвете с высоким разрешением (WLI-HD). Описание бронховидеоскопии: справа картина экзофитной опухоли средней доли правого легкого с полной обтурацией просвета сегментарного бронха D4. При проведении конфокальной лазерной эндомикроскопии с поверхности экзофитной опухоли на экране прибора Cellvizio® (Mauna Kea Technologies, Франция) после орошения слизистой оболочки исследуемого участка и окружающей неизменной слизистой раствором флуорофора (профлавина ацетат 0,01% p-p) с экспозицией 3 мин оценивали полученное изображение. Неизменная слизистая была представлена ровными округлыми клетками небольших размеров, расположенных равномерно.

При дальнейшем осмотре в области экзофитной части опухоли средредолевого бронха были выявлены мономорфные клетки небольших размеров с центральными гиперхромными ядрами, иногда встречались полигональные клетки с ободком цитоплазмы по периферии. Клетки сгруппированы, имелся стромальный компонент между клетками.

Операция: средняя лобэктомия справа с МЛАЭ.

Плановое патоморфологическое исследование: плотная, округлая опухоль розовато-серого цвета, размерами 2×1,2×1,8 см. Микроскопия: центральный бронхиальный типичный карциноид трабекулярного и ацинарного строения.

Использование предлагаемого способа в клинике позволил проводить морфологическое исследование доступных для визуального осмотра новообразований слизистой оболочки трахеобронхиального дерева во время эндоскопического исследования, определить истинные границы опухолевого поражения, выявить первично-множественные опухолевые очаги, проводить дифференциальный диагноз предопухолевой патологии и раннего центрального рака легкого.

Таким образом, заявленный способ диагностики позволяет:

- проводить прижизненное морфологическое исследование всех подозрительных очагов слизистой оболочки трахеобронхиального дерева доступных визуальному осмотру при бронхоскопическом исследовании;

- улучшить эффективность диагностики скрытых форм раннего центрального рака легкого, снизить количество ложно-положительных результатов;

- определить истинные границы опухолевого поражения слизистой оболочки бронхов;

- разработать дифференциально-диагностические критерии как для раннего центрального рака, так и предраковых изменений слизистой оболочки дыхательных путей на основе оценки тканевой и клеточной архитектоники слизистой оболочки, дополнительного исследования микрокапилляров.

Способ эндомикроскопической диагностики раннего центрального рака легкого, включающий проведение через инструментальный канал бронхоскопа конфокального лазерного эндоскопического датчика для эндомикроскопии в просвет дыхательных путей с длиной волны 488 нм, отличающийся тем, что все выявленные очаги измененной слизистой оболочки трахеобронхиального дерева орошают 0,01 % раствором профлавина ацетатом, имеющим флуоресцентное свечение в диапазоне длин волн 505-550 нм с экспозицией 3 минуты, после чего мини-зонд устанавливают непосредственно на поверхности измененного участка слизистой оболочки трахеобронхиального дерева, формируют монохромное изображение тканевых и клеточных элементов слизистой оболочки дыхательных путей, поступающее с видеоэндоскопической системы с увеличением в 1000 раз в реальном времени, записывают и архивируют с использованием внешних записывающих устройств, получаемое изображение анализируют и оценивают с использованием автоматической обработки эндомикрофотограмм.