References

goslasmed

Лазерная медицина

Laser Medicine

2071-80042686-8644

Skobelkin Centre for Laser Medicine - a branch of the Federal Clinical Center for High Medical Technologies, FMBA of Russia

10.37895/2071-8004-2017-21-2-50-54

goslasmed-358

Research Article

ОБЗОРЫ

REVIEWS

Лазерные методики в эндоскопической диагностике неоплазий толстой кишки

Laser techniques in the endoscopic diagnostics of colon neoplasia

Дуванский

Владимир Анатольевич

Duvansky

V. A.

iva4583@yandex.ru

Белков

А. В.

Belkov

A. V.

noemail@neicon.ru

Дикалова

Э. А.

Dikalova

E. A.

noemail@neicon.ru

ФГБУ «ГНЦ ЛМ ФМБА России»; РУДНРоссия

ФГБУ «ГНЦ ЛМ ФМБА России»Россия

РУДНРоссия

2017

03082018

2125054

2018

Дуванский В.А., Белков А.В., Дикалова Э.А.

Duvansky V.A., Belkov A.V., Dikalova E.A.

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.

https://goslasmed.elpub.ru/jour/article/view/358

В обзоре литературы проведен анализ современных лазерных технологий эндоскопического осмотра толстой кишки. Появление в последние десятилетия дополнительных технологий осмотра, таких как аутофлюоресцентная диагностика, фотодинамическая диагностика, оптическая когерентная томография, конфокальная лазерная эндомикроскопия, изображение при помощи голубого лазера, значительно повысили ценность эндоскопических исследований. Приведены результаты оценки эффективности современных лазерных технологий в эндоскопической диагностике новообразований толстой кишки. Целью аутофлюоресцентной диагностики, фотодинамической диагностики является выявление поверхностных эпителиальных структур, что достижимо за счет применения оптических фильтров и пост-компьютерной обработки изображений. Оптическая когерентная томография и конфокальная лазерная эндомикроскопия позволяют проводить дифференциальную диагностику новообразований. Проведен анализ работ по оценке эффективности лазерных методик эндоскопической диагностики новообразований толстой кишки. Применение лазерных методик эндоскопической визуализации позволяет повысить эффективность диагностики неоплазий толстой кишки, их внедрение в клиническую практику и анализ результатов применения является перспективным направлением клинической эндоскопии.

The present literature review analyzes modern laser techniques used for the endoscopic examination of the colon. The recently appeared diagnostic techniques, such as autofluorescent diagnostics, photodynamic diagnostics, optical coherence tomography, confocal laser endomicroscopy and blue laser imaging, have significantly increased the value of endoscopic examinations. The authors assess the effectiveness of modern laser technologies in endoscopic diagnostics of colon neoplasms. The goal of autofluorescent diagnostics and photodynamic diagnostics is to detect superficial epithelial structures with optical filters and post-computer image processings. Differential diagnostics of neoplasms became possible due to optical coherence tomography and confocal laser endomicroscopy. The authors have also analyzed the effectiveness of laser techniques in endoscopic diagnostics of colon neoplasms. Endoscopic laser diagnostic techniques increase the accuracy in detecting colon neoplasms. These techniques, being applied in clinical practice, open new horizons in clinical endoscopy.

колоректальный ракэндоскопиялазерная диагностикаcolorectal cancerendoscopylaser diagnostics

References1

Агейкина Н.В., Дуванский В.А., Князев М.В. Альтернативный путь развития колоректального рака. Эндоскопические и морфологические особенности зубчатых поражений // Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. - 2013. - № 8. - С. 3-10.

Агейкина Н.В., Дуванский В.А., Князев М.В. и др. Альтернативный путь развития колоректального рака. Гистогенетические и молекулярные особенности зубчатых поражений // Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. - 2014. - № 7 (107). - С. 4-12.

Балалыкин А.С. Эндоскопическая абдоминальная хирургия. -ИМА-пресс. -1996. -144 с.

Бунцева О.А., Галкова З.В., Плахов Р.В. и др. Современная эндоскопическая диагностика предраковых изменений и раннего рака желудка и толстой кишки с применением компьютерных систем поддержки принятия решений // Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. - 2014. - № 10. - С. 88-96.

Денисенко А.Н. Оптическая когерентная томография в диагностике новообразований желудочно-кишечного тракта // Дисс.. канд. мед. наук. - 2006. - С. 60-78.

Дуванский В.А., Князев М.В., Праведников П.В. Современные аспекты фотодинамической терапии заболеваний пищевода // Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. -2011. - № 10. - С. 111-116.

Дуванский В.А., Князев М.В., Краев Г.П., Осин В.Л. Эндоскопия в узком спектре и оптическая когерентная томография в диагностике толстокишечных неоплазий // Эндоскопическая хирургия. - 2013. - Т. 1. - С. 206.

Дуванский В.А., Князев М.В., Краев Г.П. Фотодинамическая терапия в эндоскопическом лечении гастроинтестинальных опухолей // Лазерная медицина. - 2014. - Т. 18. - № 2. - С. 49-53.

Дуванский В.А., Князев М.В. Эндоскопическое лечение гастроинтестинальных неоплазий - эволюция метода // Вестник хирургии им. И.И. Грекова. - 2015. - Т. 174. - № 2. - С. 130-134.

Загайнова Е.В., Загайнов В.Е., Гладкова Н.Д. и др. Оптическая когерентная томография при хирургическом лечении рака пищевода // Вестник хирургии им. И.И. Грекова. - 2007. -Т. 166. - № 2. - С. 22-26.

Князев М.В., Дуванский В.А., Агейкина Н.В. Тримодальная эндоскопия в диагностике заболеваний желудочно-кишечного тракта // Клиническая эндоскопия. - 2012. - Т. 4. - С. 2.

Князев М.В., Дуванский В.А. Аутофлуоресцентная эндоскопия в диагностике колоректальных неоплазий // Эндоскопическая хирургия. - 2014. - № 1. - С. 186.

Князев М.В., Дуванский В.А., Агейкина Н.В. Аутофлуоресцентная диагностика эпителиальных образований желудка // Лазерная медицина. - 2014. - Т. 18. - № 2. - С. 20-26.

Князев М.В., Дуванский В.А. Эндоскопическая резекция слизистой с диссекцией подслизистого слоя - 20 лет спустя (обзор зарубежной литературы) // Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. - 2015. - № 4 (116). - С. 53-58.

Шулешова А.Г., Брехов Е.И., Завьялов М.О. и др. Конфокальная лазерная эндомикроскопия в диагностике неоплазий желудка // Эндоскопическая хирургия. - 2014. - № 5. - С. 24-30.

ASGE Technology Committee: Confocal laser endomicroscopy // Gastrointest Endosc. - 2014. - 80 (6). - P. 928-38.

Bergholt M.S., Lin K., Wang J. et al. Simultaneous fingerprint and high-wavenumber fiber-optic Raman spectroscopy enhances real-time in vivo diagnosis of adenomatous polyps during colonoscopy // J. Biophotonics. - 2016. - 9. - P. 333-342.

Bergholt M.S., Zheng W., Ho K.Y. et al. Fiberoptic confocal raman spectroscopy for real-time in vivo diagnosis of dysplasia in Barrett’s esophagus // Gastroenterology. - 2014. - 146. - P. 27-32.

Bergholt M.S., Zheng W., Lin K. et al. Characterizing variability of in vivo Raman spectroscopic properties of different anatomical sites of normal colorectal tissue towards cancer diagnosis at colonoscopy // Anal. Chem. - 2015. - 87. - P. 960-966.

Canto M.I., Anandasabapathy S., Brugge W. et al. In vivo endomicroscopy improves detection of Barrett’s esophagus-related neoplasia: a multicenter international randomized controlled trial (with video) // Gastrointest Endosc. - 2014. - 79 (2). - P. 211-21.

Csanady M., Kiss J.G., Ivan L., Jori J., Czigner J. et al. ALA (5-aminolevulinic acid) -induced protoporphyrin IX fluorescence in the endoscopic diagnostic and control of pharyngo-laryngeal cancer. Eur Arch Otorhinolaryngol. - 2004 May. - 261 (5). -P. 262-266. Epub 2003 Sep 3.

Degen A., Gabrecht T., Wagnières G. et al. Influence of the menstrual cycle on aminolevulinic acid induced protoporphyrin IX fluorescence in the endometrium: in vivo study // Lasers Surg Med. - 2005 Mar. - 36 (3). - P. 234-7.

Douvansky V.A. Kniazev M.V. Autofluorescent endoscopic diagnostics of epithelial neoplasms in the colon // Journal of Gastroenterology and Hepatology. - 2015. - 30 (Suppl. 4). - P. 211.

Fujimoto J.G., Brezinski M.E., Tearney G.J. et al. «Optical biopsy and imaging using optical coherence tomography,» // Nat. Med. -1995. - 1 (9). - P. 970-972.

Haringsma J., Tytgat G.N., Yano H. et al. Autofluorescence endoscopy: feasibility of detection of GI neoplasms unapparent to white light endoscopy with an evolving technology // Gastrointest Endosc. - 2001. - 53. - P. 642-650.

Hiroko Inomata, Naoto Tamai, Hiroyuki Aihara et al. Efficacy of a novel auto-fluorescence imaging system with computer-assisted color analysis for assessment of colorectal lesions // World. J. Gastroenterol. - 2013 November 7. - 19 (41). - P. 7146-7153.

Ishizuka M., Abe F., Sano Y. et al. Novel development of 5-aminolev-urinic acid (ALA) in cancer diagnoses and therapy // Int. Immunopharmacol. - 2011. - 11. - Р 358-365 [PMID: 21144919 DOI: 10.1016/j.intimp.2010.11.029].

Kaneko Kazuhiro, Yasuhiro Oono et al. Effect of novel bright image enhanced endoscopy using blue laser imaging (BLI) // Endoscopy International Open. - 2014. - 02. - P. E212-E219.

Kara M.A., Peters F.P., Ten Kate F.J. et al. Endoscopic video autofluorescence imaging may improve the detection of early neoplasia in patients with Barrett's esophagus // Gastrointest Endosc. - 2005. - 61. - P. 679-685.

Kato M., Kaise M., Yonezawa J. et al. Autofluorescence endoscopy versus conventional white light endoscopy for the detection of superficial gastric neoplasia: a prospective comparative study // Endoscopy. - 2007. - 39. - P. 937-941.

Kniazev M.V., Douvansky VA. Autofluorescence of the epithelial neoplasia in the stomach // J. of Gastroen. and Hepatol. - 13. -Т. 28. - № S3. - P. 718.

Li C.Q., Zuo X.L., Guo J. et al. Comparison between two types of confocal laser endomicroscopy in gastrointestinal tract // J. Dig. Dis. - 2015. - 16 (5). - P. 279-85.

Liang C.P., Wierwille J., Moreira T. et al. «A forwardimaging needle-type OCT probe for image guided stereotactic procedures» // Opt. Express 2011. - 19 (27). - P. 26283-26294.

Moore G.E., Peyton W.T. The clinical use of fluorescein in neurosurgery; the localization of brain tumors // J Neurosurg 1948; 5:392-398 [PMID: 18872412 DOI: 10.3171/jns.1948.5.4.0392].

Munetaka Nakamura, Jun Nishikawa, Kouichi Hamabe et al. Preliminary study of photodynamic diagnosis using 5-aminolevulinic acid in gastric and colorectal tumors // World. J. Gastroenterol. -2015 June 7. - 21 (21). - P. 6706-6712.

Neumann H., Kiesslich R., Wallace M.B. et al. Confocal laser endomicroscopy: technical advances and clinical applications // Gastroenterology. - 2010. - 139 (2). - 388-92, 392. - P. e1-2.

Sergeev A., Gelikonov V., Gelikonov G. et al. In vivo endoscopic OCT imaging of precancer and cancer states of human mucosa // Opt. Express. - 1997. - 1 (13). - P. 432-440.

Stenzl A., Burger M., Fradet Y. et al. Hexaminolevulinate guided fluorescence cystoscopy reduces recurrence in patients with nonmuscle invasive bladder cancer // J. Urol. 2010, Nov. - 184 (5). -Р 1907-13. doi: 10.1016/j.juro.2010.06.148. Epub 2010 Sep 17.

Tope W.D., Ross E.V., Kollias N. et al. Protoporphyrin IX fluorescence induced in basal cell carcinoma by oral delta-aminolevulinic acid // Photochem Photobiol. - 1998. - 67. - Р. 249-255 [PMID: 9487802 DOI: 10.1111/j.1751-1097.1998.tb05194.x].

Torchinov A.M., Umakhanova M.M., Duvansky R.A. et al. Photodynamic therapy of background and precancerous diseases of uterine cervix with photosensitisers of chlorine raw // Photodiagnosis and Photodynamic Therapy. - 2008. - Т. 5. - № S1. - P. 45.

Tumlinson A.R., Barton J.K., Povazay B. et al. Endoscope-tip interferometer for ultrahigh resolution frequency domain optical coherence tomography in mouse colon // Opt. Express. - 2006. -14 (5). - P. 1878-1887.

Tumlinson A.R., Hariri L.P., Utzinger U., Barton J.K. Miniature endoscope for simultaneous optical coherence tomography and laser-induced florescence measurement // Appl. Opt. - 2004. -43 (1). - P. 113-121.

Uedo N., Iishi H., Tatsuta M. et al. A novel video endoscopy system by using autofluorescence and reflectance imaging for diagnosis of esophagogastric cancers // Gastrointest. Endosc. - 2005. - 62. -P. 521-528.

Van den Broek F.J.C., Hardwick J.C.H., Reitsma J.B. et al. Autofluorescence imaging and narrow band imaging for the detection and classification of colonic polyps // Endoscopy. - 2007. -39 (suppl 1): A7 (abstract).

Wallace M.B., Fockens P. Probe-based confocal laser endomicroscopy // Gastroenterology. - 2009. - 136 (5). - P. 1509-13.

Wanders L.K., East J.E., Uitentuis S.E. et al. Diagnostic performance of narrowed spectrum endoscopy, autofluorescence imaging, and confocal laser endomicroscopy for optical diagnosis of colonic polyps: a metaanalysis // Lancet Oncol. - 2013. - 14. - P. 1337-1347.

Wang Y.W., Kang S., Khan A. et al. In vivo multiplexed molecular imaging of esophageal cancer via spectral endoscopy of topically applied SERS nanoparticles // Biomed. Opt. Express. - 2015. - 6. -P. 3714-3723.

Wang Z.G., Durand D.B., Schoenberg M., Pan Y.T. Fluorescence guided optical coherence tomography for the diagnosis of early bladder cancer in a rat model // J. Urol. - 2005. - 174 (6). - P. 2376-2381.

Winawer S.J., Zauber A.G., Ho M.N. et al. Prevention of colorectal cancer by colonoscopic polypectomy. The National Polyp Study Workgroup. N Engl J Med 1993; 329: 1977-1981 [PMID: 8247072 DOI: 10.1056/NEJM199312303292701].

Yoshida N., Yagi N., Inada Y. et al. Ability of a novel blue laser imaging system for the diagnosis of colorectal polyps // Dig. Endosc. - 2014. - 26 (2). - P. 250-8. doi: 10.1111/den.12127.

Yuan S., Li Q., Jiang J., Cable A., Chen Y. Three-dimensional coregistered optical coherence tomography and line-scanning fluorescence laminar optical tomography // Opt. Lett. - 2009. -34 (11). - P. 1615-1617.

Zhao Zi-Ye et al. Detection and miss rates of autofluorescence imaging of adenomatous and polypoid lesions during colonoscopy: a systematic review and meta-analysis // Endosc. Int. Open. - 2015. - 03. - P. E226-E235.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.