Narrow Band Imaging (NBI) - endoskopická metoda pro diagnostiku karcinomů hlavy a krku

Souhrn

Narrow Band Imaging (NBI) je endoskopická metoda určená k diagnostice slizničních změn, které provázejí rozvoj a růst epitelových nádorů. Metoda umožňuje zobrazit povrch sliznice s větším kontrastem mezi epitelem a slizničními cévami než při pozorování v bílém světle. Toho je dosaženo užitím speciálně filtrovaného světla. Lze tak zachytit i drobné milimetrové změny, které v bílém světle nejsou pozorovatelné. V otorinolaryngologii je metoda používána při vyšetřování flexibilními i rigidními endoskopy v ambulantním režimu, stejně tak během operačních výkonů. Nachází uplatnění nejen jako screeningová metoda, ale i při vyšetřování onkologických pacientů po prodělané léčbě, při provádění cílených odběrů biopsií a při přesném určování resekčních okrajů při operacích zhoubných nádorů.

Klíčová slova:
spinocelulární karcinomy hlavy a krku, NBI, videoendoskopie, zvětšovací endoskopie, direktní laryngoskopie, IPCL

ÚVOD

Nejčastějším maligním tumorem hlavy a krku je dlaždicobuněčný karcinom. Je známo, že tyto nádory mohou vznikat i ve více lokalitách ať už současně, nebo v časové posloupnosti (19). Chirurgická a onkologická léčba pokročilých tumorů vede ke značné mutilaci postiženého jedince. Výsledný defekt bývá nejen kosmetický, ale také funkční, jako jsou např. potíže polykací, dechové nebo fonační. Včasný záchyt těchto malignit je proto jedním z nejdůležitějších faktorů úspěšnosti jejich léčby (2).

Snaha dosáhnout co nejčasnější detekce maligních onemocnění vedla k vývoji nových endoskopických vyšetřovacích metod. Léze o průměru menším než 1 cm jsou ve většině případů při klasickém endoskopickém vyšetření, využívajícím bílé světlo, nezjistitelné. To vedlo k zavedení speciálních endoskopických metod, které umožňují zachytit i léze o velikosti několika milimetrů. V otorinolaryngologické praxi je stále častěji využívána např. autofluorescenční endoskopie (4), kontaktní endoskopie či optická koherentní tomografie (OCT) (7). V posledních letech byla do praxe zavedena rovněž metoda NBI (Narrow Band Imaging – což lze volně přeložit jako „zobrazení úzkým pásmem“). V ostatních oborech – např. gastroenterologii, je tato metoda využívána již delší dobu a ukázalo se, že je užitečná nejen jako screeningové vyšetření (21). Povrchové slizniční léze, které by bylo velmi snadné přehlédnout při standardní endoskopii v bílém světle, mohou být v NBI endoskopii snadno zachyceny, a to díky změnám ve struktuře cévní kresby, která je dána neoangiogenezí způsobenou růstem tumoru.

PRINCIP NBI ENDOSKOPIE

V ideálním případě by mělo být dosaženo záchytu slizniční léze jako přednádorového stavu (dysplázie) nebo dlaždicobuněčného karcinomu v časném stadiu. Tyto změny je však zpravidla obtížné zachytit v bílém světle, pokud nedosahují alespoň 1 cm v průměru (25). V případě jícnu mohou být maligní změny sliznice snadno detekovány díky chromoendoskopii, kdy se využívá barvení sliznic Lugolovým roztokem. Dlaždicobuněčné dysplázie a karcinomy bývají zachyceny jako okrsky sliznice, které se Lugolovým roztokem nebarví (12). Toho ovšem nelze ve větší míře využít v oblasti horních dýchacích a polykacích cest pro závažné dráždění sliznice Lugolovým roztokem (25). Chromoendoskopie zobrazuje změny v kvalitě epitelu. NBI endoskopie naproti tomu zobrazuje nejen změny v kvalitě epitelu, ale rovněž změny ve slizniční vaskularizaci. Tato optická endoskopická metoda využívá charakteristik světelného spektra ke zlepšení zobrazení povrchu sliznice a povrchových slizničních a podslizničních cév (21). Vyšetření je neinvazivní a lze jej provádět v ambulantním režimu, bez nutnosti sedace pacienta či celkové anestezie. NBI systém se skládá ze stejných součástí jako jiné konvenční videoendoskopické systémy – světelného zdroje, kamerové jednotky a kamerové hlavy, nebo čipem vybaveného videoendoskopu. Navíc NBI systém obsahuje speciální obrazový procesor a světelný zdroj se sadou filtrů, které propouštějí z bílého spektra pouze světlo sestávající se ze dvou vlnových délek – 400-430 nm (s maximem na 415 nm) a 525-555 nm (s maximem na 540 nm). Výsledný efekt je založen na různé hloubce průniku světla o definovaných vlnových délkách do sliznice. Na rozdíl od červené složky světla, světlo o vlnové délce 415 nm méně proniká do hlubších vrstev a je méně rozptylováno, a tak zvyšuje rozlišení výsledného obrazu. Modrý filtr je definován tak, aby odpovídal absorpčnímu spektru hemoglobinu, a tím došlo ke zlepšení zobrazení kapilár (IPCL - Intraepithelial Papillary Capillary Loops) v povrchu sliznice. Světlo o vlnové délce 540 nm proniká do hlubších vrstev a zvýrazňuje podslizniční cévní pleteně. Odraz světla je zachycen CCD (Charge Coupled Device) čipem a obrazovým procesorem je následně zpracován obraz, který je zobrazen v arteficiálním barevném podání na monitoru a umožňuje takto zvýšit kontrast slizničních struktur bez nutnosti použití barviv  (18) (obr. 1).  Ve výsledném obrazu je slizniční mikrovaskularizace zobrazena hnědě a podslizniční cévy azurově (obr. 2). Cévní struktury jsou zobrazeny s větším kontrastem oproti epitelu než je tomu při použití bílého světla (6). Při zobrazení povrchových slizničních neoplastických lézí (dysplázie, karcinom in-situ, karcinom) je možné v NBI světle lépe pozorovat změny epitelu (ztluštění, změna povrchu) a v cévním uspořádání.  Při pokračující neoangiogenezi jsou patrné nepravidelnosti IPCL (rozšiřování, změny tvaru). Tyto změněné IPCL jsou v NBI světle pozorovatelné jako „hnědé tečky“ nepravidelně rozmístěné v ohraničeném ložisku změněného epitelu (21). Díky tomu lze zaznamenat i léze o průměru několika milimetrů.

VYUŽITÍ NBI ENDOSKOPIE V ORL

Typický suspektní nález v NBI obraze je definován jako ohraničený okrsek změněného epitelu obsahující nepravidelně rozprostřené „hnědé tečky“ (24) (obr. 3). Ty jsou dány zobrazením rozšířených IPCL díky neoangiogenezi v důsledku růstu tumoru. Nález „hnědých teček“ volně rozmístěných ve sliznici např. postiradiačních edémů, bez známek ostrého ohraničení změněného epitelu, musí být pečlivě odlišen. Takový nález nelze hodnotit jako podezřelý z malignity (obr. 4).

V poslední době byly publikovány práce o využití NBI endoskopie v diagnostice orálních (22), orofaryngeálních (11), hypofaryngeálních (23), nosohltanových  (9) a hrtanových  (14) patologií. NBI endoskopie je využívána jako screeningová metoda a také pro sledování pacientů po prodělané onkologické léčbě pro malignitu ORL oblasti (16). Někteří autoři rovněž NBI využívají v průběhu operačních výkonů k provádění cílených biopsií suspektmích oblastí a rovněž k určení rozsahu šíření tumorů a přesnému určení bezpečných okrajů během resekce  (16) (obr. 5).

K NBI endoskopii jsou v ORL využívány jak flexibilní, tak rigidní videoendoskopické systémy. Pro ambulantní praxi byly vyvinuty ultratenké flexibilní videolaryngoskopy, které mají průměr distálního konce méně než 3 mm a rovněž videobronchoskopy a videoezofagogastroskopy o průměru distálního konce méně než 5 mm. Tyto endoskopy umožňují provádět všechna vyšetření transnazálně, a tím dosáhnout podrobného vyšetření nosních dutin, nosohltanu, orofaryngu, hypofaryngu, jícnu, hrtanu, průdušnice a bronchů lépe než při zavádění přes ústní dutinu. Transnazální vyšetření může být prováděno bez nutnosti užití sedace, pouze v lokálním znecitlivění nosních sliznic, hltanu a hrtanu, nebo zcela bez anestezie (15). Zlepšený kontrast mezi epitelem a slizničními cévami umožňuje zachytit slizniční léze o průměru několika milimetrů (obr. 6). Senzitivita a specificita flexibilní NBI endoskopie při vyšetřeních pacientů s karcinomem oblasti hlavy a krku je v literatuře udávána 91,3 – 100 %, resp. 91,6 – 98 % (16, 24).

Rigidní teleskopy jsou rovněž užívány v ambulantní praxi při vyšetřování nosních dutin, nosohltanu, ústní dutiny a orofaryngu. Díky využití rigidních úhlových teleskopů (0 º, 30 º, 70 º a 110º) bylo dosaženo mimořádného zlepšení diagnostických možností vyšetření hrtanu při direktní laryngoskopii v celkové anestezii (3, 20). Tyto optiky umožňují důkladné vyšetření všech oblastí hrtanu, včetně přední komisury a subglotické oblasti. Senzitivita a specificita NBI vyšetření může být výrazně zvýšena použitím kombinace zobrazení o vysokém rozlišení - HDTV (High Definition Television) a zvětšovací endoskopie (17).

ZVĚTŠOVACÍ ENDOSKOPIE A ENDOSKOPIE S VYSOKÝM ROZLIŠENÍM (HDTV)

Rozvoj slizničních malignit je vždy provázen změnami slizničních kapilár – IPCL. Nejprve dochází k růstu, prodlužování a rozšiřování existujících kapilár. Pokračující progrese tumoru je provázena tvorbou nových cév, které postrádají původní organizaci a dochází tak ke ztrátě pravidelnosti uspořádání kapilár a v rozvinutých stadiích nádorového růstu k úplné ztrátě cévní mikroarchitektury (5).

Standardní endoskopy však nedovolují, aby tyto změny mohly být přesně zobrazeny. Zobrazují pouze nepravidelné „hnědé tečky“. K dokonalému zobrazení změn IPCL je nutné dosáhnout dostatečného rozlišení a zvětšení (18). Poslední vývoj endoskopické techniky vedl k zavedení takzvané zvětšovací endoskopie, která umožňuje dosáhnout až 150násobného zvětšení (obr. 7) a v kombinaci s HDTV dovoluje zobrazení slizniční kapilární mikroarchitektury in-vivo. Dosud byly maligní slizniční změny vždy diagnostikovány až na základě histologického vyšetření. Rigidní zvětšovací teleskopy, díky kterým lze pozorovat povrch sliznice ze vzdálenosti několika milimetrů (např. v kombinaci s direktní laryngoskopií), dohromady s HDTV kamerovou hlavou, umožňují určit malignitu s vysokou pravděpodobností ještě před stanovením histologické diagnózy. V literatuře byly navrženy různé klasifikace IPCL změn pro jícen a hltan (8), pro ústní dutinu  (22) a pro hrtan (14). V jícnu a hltanu jsou změny IPCL děleny na 5 typů -  Typ I (normální IPCL) až Typ V (nádorové IPCL). Typ V je pak dále dělen na 4 podtypy. Na základě tohoto dělení je možné určit hloubku invaze nádoru do vrstev sliznice či podslizničních tkání (8). Pro ústní dutinu jsou popisovány pouze 4 typy IPCL změn - Typ I (normální IPCL) až Typ IV (nádorové IPCL) (22)(obr. 8, obr. 9). Pro hrtan je pak navrhované dělení rovněž do 5 stupňů - Typ I (normální IPCL) až Typ V (nádorové IPCL), Typ V je dále dělen do 3 podskupin (14).

LIMITY NBI ENDOSKOPIE

V některých případech ani NBI endoskopie nepřináší očekávané výsledky. Vzhledem k tomu, že NBI je metoda založená na pozorování slizničního povrchu, podmínky, které zabraňují přímému pohledu na čistou slizniční membránu, mohou vyšetření limitovat nebo zcela znemožnit. To bývá nejčastěji zapříčiněno stagnujícími slinami nebo ulpívajícími hleny, nejčastěji u pacientů po prodělané onkologické léčbě. Rovněž u lézí, které jsou charakteristické tvorbou vysoké vrstvy hyperkeratózy, bývá znemožněno pozorování slizniční vaskularizace – např. u verukózních karcinomů (10). NBI endoskopie přináší brilantní výsledky v případě čistého povrchu pozorované sliznice. Benigní nálezy, jako jsou polypy hlasivek, uzlíky nebo granulomy, jsou jasně rozpoznatelné. U těchto nálezů slizniční cévy běží rovnoběžně s povrchem sliznice a netvoří „hnědé tečky“ (obr. 10), na rozdíl od maligních nálezů, kde tyto tečky jsou zpravidla pozorovatelné.

Nicméně byly popsány i falešně pozitivní nálezy NBI endoskopie, a to nejčastěji v případě hrtanových papilomů (24). U těchto nálezů bývají často popisovány ohraničené léze s rozprostřenými „hnědými tečkami“. Jejich rozlišení od karcinomů může být velmi obtížné při vyšetření konvenční (nezvětšovací) NBI endoskopií.

Použití HDTV NBI zvětšovací endoskopie může zvýšit přesnost diagnostiky. Papilomy jsou charakterizovány tvorbou mnohočetných papil krytých dlaždicovým epitelem, s centrální cévou uvnitř každé papily (1). Cévní mikroarchitektura těchto lézí bývá nejčastěji pravidelná. Na druhé straně nádorové léze jsou charakterizovány ztrátou pravidelnosti tvaru IPCL a rovněž porušením pravidelnosti mikroarchitektury (26) (obr. 11, obr. 12).

ZÁVĚR

NBI je moderní endoskopická zobrazovací metoda umožňující časnou detekci drobných slizničních lézí, které nejsou zachytitelné v konvenční endoskopii v bílém světle. NBI endoskopie je stále častěji užívána v otorinolaryngologii jako účinná screeningová metoda při záchytu nových onemocnění, ale rovněž jako metoda sledování pacientů po prodělané léčbě pro slizniční malignitu oblasti hlavy a krku, kdy je zcela zásadní časný záchyt případné recidivy nebo rekurence onemocnění. Peroperačně lze NBI využít k cílenému odběru biopsií z nejsuspektnějších oblastí, ozřejmení šíření tumorů a určení bezpečných resekčních okrajů. Využití zvětšovací HDTV endoskopie v kombinaci s NBI zásadně zvyšuje senzitivitu i specificitu endoskopického vyšetření. Nejvýhodnější se jeví použití v průběhu direktní laryngoskopie v celkové anestezii v kombinaci s úhlovými rigidními teleskopy, kdy je možné určit možnou malignitu s velmi vysokou pravděpodobností během operačního výkonu, stejně tak jako zjistit přesný rozsah postižení.

Vyšetření NBI endoskopií může být limitováno stagnujícími slinami, naschlými hleny nebo vysokými vrstvami hyperkeratózy. V těchto případech bývá nemožné pozorovat povrch sliznice, a tím dochází ke ztrátě výhod, které NBI zobrazení přináší. NBI vyšetření dosahuje vysoké senzitivity i specificity, ale může přinášet i falešně pozitivní výsledky, a to ponejvíce v případě hrtanových papilomů. Nález „hnědých teček“ může být mylně považován za známku nádorové neovaskularizace. Použití zvětšovací HDTV NBI endoskopie přispívá k lepšímu rozlišení těchto lézí.

Podpořeno grantem IGA MZ CR NT11544 a MZ ČR – RVO, FN v Motole 00064203

Všechny fotografie byly pořízeny autorem pomocí systému OLYMPUS EXERA II.

Adresa ke korespondenci:

MUDr. Petr Lukeš, Ph.D.

Klinika otorinolaryngologie a chirurgie hlavy a krku

1. LF UK a FN v Motole

V Úvalu 84

150 06  Praha 5

e-mail: petr.lukes@fnmotol.cz