Autofluorescentie endoscopie en spectroscopy voor de detectie van vroege Barrett neoplasie: de AFI-III studie

Endoscopische surveillance van Barrett oesophagus (BO) patienten wordt
aanbevolen om hooggradige intraepitheliale neoplasia (HGIN) of vroegcarcinoom
in een behandelbaar stadium te diagnosticeren. Met standaard endoscopie is het
echter moeilijk om gebieden met HGIN/vroegcarcinoom te identificeren in een BO.
Daarom worden er bij de afwezigheid van zichtbare afwijkingen willekeurig
biopten genomen uit de BO om histologisch te evalueren of er neoplasie aanwezig
is. Met random biopten kunnen vroege neoplastische afwijkingen echter worden
gemist (sampling error). De endoscopische detectie van vroege neoplasie kan
worden verbeterd door het gebruik van Endoscopic Tri-Modal Imaging (ETMI). Dit
systeem combineert wit licht endoscopie (WLE) en autofluorecentie imaging (AFI)
voor primaire detectie van vroege neoplasie en narrow-band imaging (NBI) voor
gerichte inspectie van verdachte gebieden. In een recente internationale
multicenter studie verhoogde AFI de sensitiviteit voor de detectie van vroege
neoplasia van 53% naar 90% in vergelijking met WLE alleen. Aanvullende
inspectie met NBI van AFI-positieve gebieden verlaagde de vals-positieve
bevindingen met AFI van 81% naar 26%. Ook de voorlopige resultaten van een
internationale multicenter gerandomizeerde cross-over studie laten zien dat AFI
de detectie van vroege neoplasie met 40% verhoogt, maar gepaard gaat met een
hoog aantal vals-positieve bevindingen (i.e. afwezigheid van HGIN/EC in
biopten). Het aantal vals-positieve bevindingen werd echter gereduceerd van 72%
naar 47% met NBI, maar 8 afwijkingen die histologisch wel vroege neoplasie
bevatten werden met NBI beoordeeld als onverdacht. Voor de AFI III studie wordt
het huidige AFI systeem vervangen door een nieuw AFI algoritme. Inspectie met
AFI III van de Barrett slokdarm zou een betere benadering kunnen zijn om vroeg
neoplastische afwijkingen op te sporen en het hoge aantal vals-positieve
bevindingen te reduceren.
Fluorescentie spectroscopie ligt aan de basis van AFI en NBI en meet de
interactie tussen licht en verschillende soorten weefsel. Wanneer fluorescentie
spectroscopie gedaan wordt gebruik makend van een enkele golflengte, tunable
blauwe laser, kunnen de fluorescentie spectra van verschillende weefsels zeer
nauwkeurig gemeten worden en geoptimalieerd worden per weefsel. Het toevoegen
van probe-based fluorescentie spectroscopie aan het AFI III systeem zou
mogelijk het grote aantal vals-positieve bevindingen kunnen reduceren in
vergelijking met NBI.

Studie fase 1: In patienten die zijn verwezen voor endoscopische work-up van BO
met vroege neoplasie willen wij een classificatie maken voor de evaluatie met
fluorescentie spectroscopie zoals gebruikt in fase 2 van de studie.
Studie fase 2: In patienten die endoscopische surveillance ondergaan voor BO en
patienten die zijn verwezen voor endoscopische work-up van BO met vroege
neoplasie, willen wij evalueren AFI III de juistheid voor de detectie van
vroege neoplasie verhoogt. Bovendien willen we onderzoeken of de toevoeging van
in-vivo fluorescentie spectroscopie aan het AFI III systeem het hoge aantal
vals-positieve bevindingen reduceert in vergelijking met NBI.

Voor deze prospectieve studie, zal in fase 1 een totaal van 10 patienten met
bewezen HGIN of EC worden geincludeerd. Tijdens de endoscopie wordt de BO
geinspecteerd met WLE om verdachte afwijkingen te detecteren, alle bevindingen
worden genoteerd. Vervolgens wordt de BO geinspecteerd met AFI en de locatie,
grootte en het macroscopische type van alle additioneel gedetecteerde gebieden
worden genoteerd. De verdachte lesies worden, conform de huidige
behandelingsstandaard, verwijderd door middel van EMR. De EMR wordt vervolgens
onder de ex-vivo fluorescentie spectroscopie opstelling geplaatst en gemeten,
gevolgd door corresponderende biopten van gemeten gebieden. De biopten en de
EMR worden hierna beoordeeld door dezelfde expert gastro-enterologisch
patholoog. De gemeten fluorescentiespectra worden gecorreleerd aan de
histologische uitslag. Het meten van fluorescentie spectra heeft geen invloed
op de histologische beoordeling van de preparaten door de patholoog.

In fase 2 van de studie zullen 10 patienten met bewezen HGIN/EC en zichtbare
lesies, 10 patienten met HGIN/EC zonder zichtbare lesies, 10 patienten met LGIN
en 10 patienten die surveillance ondergaan voor NDBO worden geincludeerd.
Tijdens de endoscopie wordt de BO geinspecteerd met WLE om verdachte
afwijkingen te detecteren, alle bevindingen worden genoteerd. Vervolgens wordt
de BO geinspecteerd met AFI en de locatie, grootte en het macroscopische type
van alle additioneel gedetecteerde gebieden worden genoteerd. Hierna volgt
inspectie met NBI en alle bevindingen met NBI worden genoteerd. De endoscoop
wordt vervolgens gewisseld voor de AFI III endoscoop en opnieuw wordt de BO
geinspecteerd met alle modaliteiten, gevolgd door in-vivo fluorescentie
spectroscopie, waarbij de optische fiber, aangesloten op de laser en de
spectrometer, door het werkkanaal van de endoscoop wordt gevoerd. De gemeten
afwijkende gebieden worden vervolgens gebiopteerd. Alle biopten en
endoscopische resectie preparaten zullen worden beoordeeld op de aanwezigheid
van neoplasie door dezelfde expert gastro-enterologisch patholoog.

De kans op de algemene risico's geassocieerd met gastroscopie, zoals lichte
beschadiging van de keel door introductie van de endoscoop, slikklachten en
retrosternale pijn, worden niet verhoogd door het gebruik van ETMI voor
detectie van neoplasie, noch door de toevoeging van in-vivo spectroscopie.
Tijdens de endoscopische resectie kan er een bloeding optreden (3.3%) die
meestal endoscopisch kunnen worden behandeld. Ook is er een risico op slokdarm
perforatie (2.4%), dit kan meestal endoscopisch en conservatief worden
behandeld.
In fase 1 is er geen extra belasting voor de patient. In fase 2 bestaat de
extra belasting voor de patient uit het wisselen van de AFI II endoscoop voor
de AFI III endoscoop tijdens de procedure