CC BY
8
19. Spodick, D. H. Infectious pericarditis. In : Spodick D. H., editor. The pericardium: a comprehensive textbook / D. H. Spodick. - New York: Marcel Dekker. - 1997. -P. 260 -290.
20. Патент на изобретение N 2269778 РФ. Способ выявления лимфатических сосудов твердой оболочки головного мозга. Авторы: В. И. Ким, И. И. Каган, Ш. М. Адегамов, Д. В. Ховрин, Н. С. Чумакова. - 2006.
УДК 616.329-06-073.756.1
О. Б. ДРОНОВА, А. А. ТРЕТЬЯКОВ, И. И. КАГАН
ЛОКАЛЬНАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ В ДИАГНОСТИКЕ ПРЕНЕОПЛАСТИЧЕСКИХ ОСЛОЖНЕНИЙ ГАСТРОЭЗОФАГЕАЛЬНОЙ РЕФЛЮКСНОЙ БОЛЕЗНИ
ГБОУ ВПО «Оренбургская государственная медицинская академия», г. Оренбург O. B. DRONOVA, A. A. TRETYAKOV, I. I. KAGAN
LOCALIZED SPECTROSCOPY IN DIAG-NOSTICS OF PRENEOPLASTIC COMPLICATIONS OF THE GASTROESOPHAGEAL REFLUX DISEASE
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: ЛОКАЛЬНАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ, ГАСТРОЭНЦЕФАГЕАЛЬНАЯ РЕФЛЮКСНАЯ БОЛЕЗНЬ, ОСЛОЖНЕНИЯ.
РЕЗЮМЕ
На материале 30 клинических наблюдений показаны возможности применения флуоресцентной спектроскопии в диагностике пренеопластических осложнений гастроэзофагеальнойрефлюксной болезни.
KEY WORDS: LOCALIZED SPECTROSCOPY, DASTROESOPHAGEAL REFLUX DISEASE, COMPLICATIONS.
SUMMARY
On the material of 30 clinical observations possibilities in the using of the local fluorescenciva spectroscopy in the diagnostics of preneoplastic complications of gastro-esophagealreflux disease have been showed.
Гастроэзофагеальная рефлюксная болезнь является одной из наиболее актуальных проблем современной гастроэнтерологии. Одно из наиболее грозных осложнений ГЭРБ - пищевод Барретта (ПБ) - метаплазия цилиндрического эпителия пищевода. Отмечается он не только у взрослых в 8-20%, но и у детей в 7-15% случаев с рефлюкс-эзофагитом. Частота развития аденокарциномы при ПБ возрастает в 30-120 раз [4, 2, 3, 1, 8]. Необходима своевременная ранняя ди-
Дронова Ольга Борисовна - д. м. н., профессор кафедры хирургии; тел. 8 (3532) 333217; e-mail: [email protected] Третьяков Анатолий Андреевич - з. вр. РФ, д. м. н., профессор, зав. кафедрой хирургии; тел. 8 (3532) 703178 Каган Илья Иосифович - з. д. н. РФ, д. м. н., профессор кафедры оперативной хирургии и клинической анатомии; тел. 8 (3532) 779386; e-mail: [email protected]
агностика пренеопластических изменений (атрофии, метаплазии, дисплазии) слизистой оболочки пищевода при ГЭРБ. Одним из современных методов ранней диагностики является оптическая спектроскопия.
К методам оптической спектроскопии относится локальная флуоресцентная спектроскопия [9, 18, 19, 10, 12]. Основным достоинством метода является возможность получения в реальном времени информации о локальной патологии ткани (in situ). Поэтому в литературе их принято называть методами локальной (или точечной) спектроскопии.
Методы локальной спектроскопии позволяют получать спектральную информацию с объема ткани порядка 1-3 мм3, что сравнимо с объемом ткани, который берется при щипцовой биопсии. Однако размер выборки в случае локальной спектроскопии значительно больше, поскольку спектры могут измеряться из множества точек слизистой оболочки, а количество биопсий ограничено. К тому же за время, необходимое для взятия одной биопсии, можно измерить спектры во многих точках.
Кроме того, метод локальной спектроскопии дает более детальную, объективную и качественно иную информацию о состоянии ткани [6, 14].
Принцип действия флуоресцентной спектроскопии основан на регистрации индуцированного слабого свечения биологической ткани в ультрафиолетовом и видимом диапазонах спектра (400-650 нм), которое возникает при поглощении квантов света определенной длины волны определенными биологическими молекулами, содержащимися в тканях. Эти молекулы называются эндогенными флуо-рофорами, к которым относятся три аминокислотных остатка белков (триптофан, тирозин и фенила-ланил), коллаген, эластин, флавины, порфирины, НАДН и некоторые другие молекулы.
Различия в спектрах флуоресценции между патологическими и здоровыми тканями, которые обусловлены излучением эндогенных флуорофоров, составляют основу аутофлуоресцентной диагностики. Спектр флуоресценции всегда сдвинут в более длинноволновую область относительно длины волны возбуждения. Флуоресценция каждого эндогенного флу-орофора вносит свой вклад в регистрируемый спектр аутофлуоресценции ткани, который фактически является суперпозицией спектров отдельных флуорофоров. При возбуждении флуоресценции в ультрафиолетовом и синем диапазонах спектра биологические ткани имеют широкий спектр аутофлуоресценции с максимумом в области 480-520 нм. Различные стадии опухолевой трансформации биологической ткани могут быть связаны с особыми изменениями в составе, пространственном распределении и/или метаболической активности эндогенных флуорофоров. Все это влияет на форму спектра аутофлуоресценции, который измеряется с поверхности слизистой оболочки in vivo.
Наиболее широко аутофлуоресцентная спектроскопия применяется для дифференциальной диагностики злокачественных и доброкачественных образований [17, 16]. Для диагностики рака пищевода флуоресцентная спектроскопия была впервые применена в ходе эндоскопического исследования в работе М. Panjehpour et al. в 1996 году [15]. В целях дифференциальной диагностики тяжелой дисплазии и аденокарциномы пищевода локальная флуоресцентная спектроскопия была впервые исследована также в 1996 году [11]. О диагностике метаплазии цилиндрического эпителия пищевода имеются единичные сообщения [19, 13]. Для возбуждения флуоресценции использовали лазерные источники в основном в ультрафиолетовом и синем диапазонах спектра.
ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ
Исследовать возможности локальной флуоресцентной спектроскопии в диагностике пренео-пластических осложнений ГЭРБ при возбуждении аутофлуоресценции в зеленом диапазоне спектра.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Материалом исследования служили 15 спектрограмм, полученных у пациентов с кишечной метаплазией цилиндрического эпителия пищевода на фоне ГЭРБ, и 15 - с нормальным цилиндрическим эпителием пищевода. Применялась методика локальной флуоресцентной спектроскопии [5, 7, 6].
Аппаратура: видеогастроскоп Evis Exera 160 и би-опсионные щипцы фирмы «Olympus» (Япония); установка «Спектр-Кластер» (Россия) со специальным программным обеспечением; лазерный источник излучения для возбуждения флуоресценции в зеленой области спектра с длиной волны генерации 532 нм; волоконно-оптический катетер. Излучение с данной длиной волны возбуждает аутофлуоресценцию слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта. Оно регистрируется спектрометром и записывается в виде файла в компьютер. Далее при сканировании волоконно-оптического катетера вдоль стенок пищевода выше и ниже Z-линии в контакте между торцом катетера и поверхностью слизистой оболочки проводится запись спектров аутофлуоресценции. Важным условием является перпендикулярное расположение торца диагностического катетера относительно поверхности слизистой пищевода.
Пространственное разрешение при сканировании возбуждающего излучения вдоль поверхности слизистой оболочки достигает 1 мм. При каждом обследовании записывали от 30 до 80 спектров.
б
Рисунок 1 - Спектры (норма) аутофлуоресценции многослойного плоского эпителия на 31 см и выше Z-линии и цилиндрического эпителия ниже Z-линии (а), эндофотография (б)
а
5?ё ' «од * ' >7(1 ' Ш
АГ1141 . к I-
а
в
В случае подозрительного участка измерения проводили в его центре, по периферии и на расстоянии 1,0-2,0 см от него. Время проведения измерения не превышало 5 минут.
Для получения диагностической информации при интерпретации спектров оценивали интенсивность аутофлуоресценции и спектрально-флуоресцентной диагностический параметр который определяли по отношению интегральных интенсивностей регистрируемого спектра в диапазоне 620^650 нм и 555^585 нм [5].
Нормальная слизистая пищевода.
Типичный спектр аутофлуоресценции нормальной слизистой пищевода (многослойного плоского и цилиндрического эпителия) представлен на рис. 1. Можно видеть, что при возбуждении (рис. 1) в диапазоне зеленого спектра аутофлуоресценция располагается в области 550-800 нм с максимум в районе 590600 нм. Величина спектрально-флуоресцентного диагностического параметра составляет = 1,0±0,2.
а) Неоднородное распределение интенсивности аутофлуоресценции.
У пациентов с морфологически подтвержденной кишечной метаплазией регистрировалось неоднородное распределение интенсивности аутофлуоресценции при измерениях спектров ниже 7-линии.
1Н
б
Рисунок 2 - Спектры аутофлуоресценции метаплазированного по кишечному типу цилиндрического эпителия, измеренные в 8 точках нижже Z-линии (а, 1,8-2,0), эндофотография (б), микроперепарат пищеводно-желудочного перехода с кишечной метаплазией цилиндрического эпителия (в), окраска гематоксилином и эозином, ув. 42
Как видно из рисунка 2, на котором представлены 8 спектров аутофлуоресценции, измеренные в различных точках при сканировании пятна возбуждающего лазерного излучения вдоль поверхности метаплазированного эпителия, интенсивность аутофлуоресценции значительно варьирует. В целом по всей группе пациентов можно отметить тенденцию к понижению интенсивности аутофлуоресценции в зоне кишечной метаплазии.
б) Возрастание величины спектрально-флуоресцентного диагностического параметра В.
Анализ полученной спектральной информации показал возрастание величины спектрально-флуоресцентного диагностического параметра в спектрах аутофлуоресценции у 13 из 15 пациентов с морфологически подтвержденной кишечной метаплазией. При кишечной метаплазии данный параметр достоверно возрастает до 1,8-2, в то время как в спектрах аутофлуоресценции нормального цилиндрического эпителия и многослойного плоского эпителия в районе 7-линии величина Df остается на уровне нормальных значений ^ = 1,0±0,2) либо возрастает незначительно.
У 2 пациентов с неполной и полной кишечной метаплазией не было выявлено особенностей в спектрах аутофлуоресценции метаплазированного
эпителия. Можно предположить, что это связано с неточностью проведения спектральных измерений в местах прицельной биопсии.
У 2 пациентов, напротив, ниже Z-линии были зарегистрированы спектры аутофлуоресценции с повышенными значениями спектрально-флуоресцентного диагностического параметра Df, однако биопсия не подтвердила наличие кишечной метаплазии. У всех этих пациентов отмечался хронический активный геликобактерный гастрит с различной степенью атрофии. У одного пациента ранее было подозрение на MALT-поражение тела желудка. Представляется обоснованным дальнейшее тщательное наблюдение таких пациентов с положительными результатами локальной флуоресцентной спектроскопии. Поскольку величина диагностического параметра Df отражает соотношение интегральных интенсивностей в красной и зеленой спектральных областях, то ее увеличение может свидетельствовать о возрастании интенсивности ауто-флуоресценции в красной области спектра.
Таким образом, как показали наши исследования, нормальный цилиндрический и метаплазиро-ванный по кишечному типу цилиндрический эпителий РЖП имеют различия в спектрах аутофлуорес-ценции при возбуждении в зеленой области спектра. В соотношении интегральных интенсивностей в красной и зеленой области спектров, то есть спектрально-флуоресцентный диагностический параметр (Df) является информативным параметром, и величина его возрастает при развитии кишечной метаплазии цилиндрического эпителия пищевода.
ВЫВОДЫ
Локально-флуоресцентная спектроскопия при возбуждении аутофлуоресценции в зеленом диапазоне спектра в ходе эзофагогастроскопии позволяет in vivo в реальном времени дифференцировать кишечную метаплазию цилиндрического эпителия ПЖП от нормального цилиндрического эпителия, сделать прицельную биопсию, минимизировать количество необходимых биопсий, прогнозировать развитие заболевания, провести раннюю диагностику пренеопластических осложнений ГЭРБ.
ЛИТЕРАТУРА
1. Ивашкин, В. Т. Трудности диагностики и лечения гастроэзофагеальной рефлюксной болезни /
B. Т. Ивашкин, А. А. Шептулин, Е. К. Баранская, А. С. Трухманов с соавт. // Врач. - 2003. - N 5. -
C. 10-14.
2. Лапина, Т. Л. Эзомепразол - первый ингибитор протонной помпы париетальных клеток же-
лудка, созданный как моноизомер : новые достижения в терапии гастроэзофагеальной рефлюксной болезни // Рос. журн. гастроэнтер., гепатол., коло-проктол. - 2002. - Т. XII. - N1. - С. 23-29.
3. Маев, И. В. Гастроэзофагеальная рефлюксная болезнь // Рос. мед. журн. - 2002. - N 3. - С. 43-47.
4. Рапопорт, С. И. Гастроэзофагеальная рефлюксная болезнь, новые данные по механизму заживления эрозивно-язвенных поражений пищевода / С. И. Рапопорт, О. Н. Лаптева, Н. Т. Райхлин, Е. А. Смирнова, М. Б. Хуцишвили, М. И. Расуков // Клин. мед. - 2000. -N 8. - С. 31-37.
5. Соколов, В. В. Диагностика злокачественных опухолей на основе феноменов экзогенной и эндогенной флюоресценции / В. В. Соколов, Н. Н. Жаркова, В. И. Фабелинский // Пособие для врачей. - Москва, 2001.
6. Чиссов, В. И. Флуоресцентная эндоскопия, дермоскопия и спектрофотометрия в диагностике злокачественных опухолей основных локализаций /
B. И. Чиссов, В. В. Соколов, Н. Н. Булгаков, Е. В. Фи-лоненко // Рос. биотерапевт. журн. - 2003. - Т. 2. -N 4. - С. 45-56.
7. Чиссов, В. И. Возможности применения флуоресцентной диагностической установки «Спектр» в онкологии / В. И. Чиссов, В. В. Соколов, Н. Н. Жаркова, Е. В. Филоненко, Г. М. Сухин // Материалы Международной конференции и Научно-практической конференции Северо-Западного региона России «Лазерные и информационные технологии в медицине XXI». - СПб., 2001. - С. 513-514.
8. Шептулин, А. А. Диагностика и лечение инфекции Helicobacter pylori основные положения согласительного совещания «Маастрихт-3» / А. А. Шептулин, В. А. Киприанис// Рос. журн. гастроэнтерол., гепатол. и колопроктол. - 2006. - Т. XVI. - N 2. -
C. 88-91.
9. Bourg-Heckly, G. Endoscopic ultraviolet-induced autofluorescence spectroscopy of the esophagus: tissue characterization and potential for early cancer diagnosis / G. Bourg-Heckly, J. Blais, J. J. Padilla [et al.] // Endos-copy. - 2000. - Р. 32:756-765.
10. Georgakoudi, I. NAD(P)H and collagen as in vivo quantitativefluorescent biomarkers of epithelial precancerous changes // I. Georgakoudi, B. C. Jacobson, M. G. Muller [et al.] // Cancer Res. - 2002. - Р. 62:682-687.
11. Haringsma, J. Autofluorescence endoscopy: feasibility of detection of GI neoplasms unapparent to white light endoscopy with an evolving technology / J. Haringsma, G. N. Tytgat, H. Yano [et al.] // Gastrointest. Endosc. -2001. Р. 53:642-650.
12. Lovat, L. B. Optical biopsy using elastic scattering spectroscopy can detect high grade dysplasia and cancer in Barrett's esophagusт / L. B. Lovat, К. Johnson,
M. R. Novelli [et al.] // Gastroenterology. - 2004. - 126. -(abstr A39).
13. Niepsuj, K. Autofluorescence endoscopy for detection of high-grade dysplasia in short-segment Barrett's esophagus / K. Niepsuj, G. Niepsuj, W. Cebula [et al.] // Gastrointes. Endosc. - 2003. - P. 58:715-719.
14. Ortner, M. E. Fluorescence imaging and white light endoscopy system with fluorescence spectroscopy are complementary methods in detecting malignant lesions in Barrett's esophagus / M. E. Ortner, W. Voderholzer, B. Ebert [et al.] // Gastroenterology. 2002. - 122. - (abstr A31).
15. Panjehpour, M. Spectroscopi c diagnosi s of esopha-gea cancer. A new classification model, improved measurement system / M. Panjehpour, B. F. Overholt, J. L. Schmid-hammer, C. Farris, P. F. Buckley, T. Vo-Dinh // Gastrointes. Endosc. - 1996. - P. 41:577-81.
16. Fluorescence diagnosis of colorectal neoplasms: a review of clinical applications // Int. J. Colorectal. Dis. -2002. -P. 17:1-10.
17. Prosst, R. L. Fluorescence diagnosis of colorectal neoplasms: a review of clinical applications / R. L. Prosst, J. Gahlen // Int. J. Colorectal. Dis. - 2002. - P. 17:1-10.
18. Wallace, M. B. Endoscopic detection of dysplasia in patients with Barrett's esophagus using light-scattering spectroscopy / M. B. Wallace, L. T. Perelman, V. Backman [et al.] // Gastroenterology. - 2000. - P. 119:677-682.
19. Wong, Kee Song L. M., Novel optical diagnostic techniques fo the recognition of metaplasia and dysplasia, in Sharma P, Sampliner RE (eds): Barrett's Esophagus and Esophageal Adenocarcinoma / Wong, Kee SongL. M., Marcon N. E. - Boston, A, Blackwell Science. - 2001. -P. 123-136.
УДК 616.361-089.843-092.9
И. И. КАГАН, А. А. ТРЕТЬЯКОВ
ОПЫТ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ РАЗРАБОТКИ И КЛИНИЧЕСКОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МИКРОХИРУРГИЧЕСКИХ БИЛИОДИГЕСТИВНЫХ АНАСТОМОЗОВ
ГБОУ ВПО «Оренбургская государственная медицинская академия», г. Оренбург
I. I. KAGAN, A. A. TRETYAKOV
THE EXPERIENCE OF THE EXPERIMENTAL DEVELOPMENT AND CLINICAL USE OF MICROSURGICAL BILIODIGESTIVE ANASTOMOSES
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: МИКРОХИРУРГИЯ, БИЛИОДИГЕСТИВНЫЙ АНАСТОМОЗ.
РЕЗЮМЕ
На материале 175 животных (собак), 130 трупов людей и 65 больных представлен опыт экспериментальной разработки и клинического использования 5 новых микрохирургических билиодигестивных анастомозов.
KEY WORDS: MICROSURGERY, BILIODIGESTIVE ANASTOMOSIS.
SUMMARY
On the material of 175 animals (dogs), 130 corpses of people and 65 patients the experience of experimental development and clinical use of 5 new microsurgical bil-iodigestive anastomoses are presented.
Каган Илья Иосифович - з. д. н. РФ, д. м. н., проф. кафедры оперативной хирургии и клинической анатомии; тел. 8 (3532) 779386; e-mail: [email protected]
Третьяков Анатолий Андреевич - з. вр. РФ, д. м. н., проф., зав. кафедрой хирургии; тел. 8 (3532) 3586
Краткая история проблемы.
Впервые о возможности применения микрохирургической техники в хирургии желчных путей сообщил J. Jacobson в 1964 г. на основе проведенных экспериментальных исследований. В 1970 г. появилось первое сообщение о применении микрохирургического шва при сшивании общего желчного протока у собак и ушивании холедохотомиче-ского отверстия у человека (R. Rand et al.). Одно из первых сообщений о применении микрохирургической техники при создании билиодигестивных анастомозов принадлежит K. Suruda (1981).
Ключевое значение для развития абдоминальной микрохирургии в нашей стране имели изданные в конце 70-х годов две монографии: «Основы микрохирургической техники» И. Д. Кирпатовско-го и Э. Д. Смирновой (1978) и «Микрохирургия» Б. В. Петровского и В. С. Крылова (1979). Для микрохирургии желчных путей они имели большое значение, поскольку, основываясь на немногочисленных к тому времени публикациях, дали положительную оценку микрохирургической технологии и показали перспективы её применения в би-лиарной хирургии.
