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富士ELUXEO系列内镜系统窄带光在中央型肺癌的光动力治疗中的表现

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文献解读

富士ELUXEO系列内镜系统窄带光在中央型肺癌的光动力治疗中的表现

2021/07/29文献解读
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文章要点

 - 传统顺次式成像电子内镜系统在光动力操作中,光照区域会出现“泛白”现象,影响病灶视野与激光照射范围观察

 - 他拉泊芬钠光敏剂注射后,中央型肺癌病变区域无法在自体荧光(AFI)等特殊观察模式下正常显示,易出现假阴性

 - 支持同时式成像的内镜系统(富士胶片ELUXEO 7000内镜系统),可以对黏膜病变进行更精细观察,且在激光照射时病灶仍然在画面上可见

- 使用富士ELUXEO系统开启蓝光成像(BLI)模式时,在红色激光照射时也能清晰观察肿瘤范围,提高光动力疗法精度

 

背景介绍

光动力疗法(Photodynamic Therapy, PDT)是用光敏药物和激光活化治疗肿瘤疾病的一种新方法。 具体指用特定波长激发光照射肿瘤部位,能使选择性聚集在肿瘤组织的光敏药物活化,引发光化学反应,局部生成氧自由基,从而破坏肿瘤。光动力疗法目前可作为中央型早期肺癌的标准治疗方案,以及进展期中央型肺癌的姑息治疗。根据使用光敏剂的不同,临床多采用630 nm/664 nm红激光作为激发光。


光动力疗法后的肿瘤原位残留或复发在临床上并不鲜见,因此,操作时对肿瘤范围与边界的现场准确判断尤为重要。


传统的同时式成像电子内镜(采用单色图像传感器)在日本市场一直占据主流,但该类内镜在中央型肺癌光动力疗法操作中存在两大不足: 

首先,激光照射区域会出现“泛白”现象,导致病灶和激光照射范围不可见,影响病灶的完全清除。


image.png

图1 红色激光照射在顺次式成像电子内镜画面(左)中显示为白色亮斑,照射区域失去色调与图像细节;同时式内镜画面(右)则不存在该问题。

 

此外,日本常用的光敏药物为他拉泊芬钠,在注射他拉泊芬钠后,开启自体荧光(AFI)模式时,肿瘤病灶区域无法准确识别,容易出现假阴性(图2)。


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图2 一处中央型肺癌的内镜下表现(a, c : 白光;b, d: AFI)

(a) 光动力疗法前的右上叶开口位置中央型肺癌,扁平形病变(红点圈内);

(b) AFI模式下的病变位置被正常识别;

(c) 注射他拉泊芬钠4小时后,白光下病变,未见明显变化;

(d) 注射他拉泊芬钠4小时后,AFI模式下病变区域未被标记为品红色。

 

因此,在该研究中,臼井教授的研究对富士ELUXEO 7000与其他品牌顺次式成像内镜系统的光动力疗法效果进行了比对。

富士ELUXEO 7000系统:采用同时式成像,支持图像增强(IEE)技术的LED光源内镜系统,采用了多光源整合技术,通过独立控制四色LED的光照强度,为每个观察模式创建最合适的照明。此光源具备高于氙灯的高亮度白光照明,同时支持联动成像技术(Linked Color Imaging, LCI)和,蓝光成像技术(Blue Light Imaging, BLI)两种等特殊光成像技术。LCI联动成像技术(LCI)是一种独特的内镜图像增强技术,。它将特定短波长光(410 nm)与白光(White Light imagingWLI)相结合,照射在呼吸道黏膜表面,在保证视野光亮度的前提下凸显黏膜表层微血管和微结构的信息。

实验材料与方法

本研究采用了富士ELUXEO 7000与其他品牌支持顺次式成像与自体荧光(AFI)技术的内镜系统做对比。


患者选择

ELUXEO组选取了201810月至20197月的20名患者,共行PDT手术36次。对比组别为该科室使用原有2013-2018年其他品牌收集的病例。


光动力疗法操作程序

手术采用他拉泊芬钠(Laserphyrin®Meiji Seika Pharma,日本)作为亲肿瘤光敏药物。按40 mg/m2给药后四到六小时后,在全麻下先行支气管镜探查,观察病灶,之后施行光动力治疗。照射光能量设定为100 J/cm2 (150 mW/cm2)。在光动力治疗结束后,再次观察病灶部位。


后续随访

研究者在术后1个月和3个月分别进行了支气管镜检查,排除支气管狭窄等并发症,光动力抗肿瘤效果采用术后3个月的支气管镜观察以及CT,病理等结论综合判定。术后反应参照RECIST指南(1.1版)分类为:

完全反应(CR):肿瘤病灶在宏观与病理层面消失;

部分缓解 (PR):宏观病灶大小减少 30%或以上,或宏观病变消失,但存在组织病理学残留;

进展性疾病 (PD):宏观病灶大小至少增加 20%

病情稳定 (SD):病灶缩小但不及 PR水平,或病灶增大但不及 PD水平。

 

术后三个月之外,患者通过支气管镜检查和胸部 CT随访。


研究结果

本研究共在20 例病例中使用 ELUXEO 进行了 36 次支气管镜检查。病因包括:咯血5例;CT检查异常胸部阴影3例;气道肿瘤检查2例;术前确认支气管切缘1例;气道PDT治疗10例;PDT术后随访15例。全新ELUXEO® 7000配合EB-580S支气管内镜能够毫无困难地操作。

3 是一例使用ELUXEO进行白光,BLI, LCI模式下观察的代表型案例。该患者为气管癌症(鳞状细胞癌),病灶发生于左侧主气道壁,在BLILCI模式下观察,可以清楚地看到肿瘤表面的血管扩张和血管破坏,以及纵向褶皱,可见LCI模式对肿瘤边缘的强调优于白光与BLI模式。


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图3: 在硬镜配合下,使用ELUXEO观察一例气管癌症(鳞状细胞癌)的图像示例(a:白光;b: BLI; c: LCI)。

 

除之前介绍过在注射他拉泊芬钠后,开启自体荧光(AFI)模式时,肿瘤病灶区域无法准确识别,容易出现假阴性(图2)。

另外,在红激光照射过程中,其他品牌的顺次成像内镜出现了漂白现象,无法看清病灶部位,术者被迫切换为带滤光片的纤支镜完成手术。富士ELUXEO系统及配套内镜则未出现漂白。然而,使用ELUXEO®系统使我们能够克服这些问题。

图四为中央位置肺癌病变PDT前和PDT期间的内镜检查结果。术中清晰可见病灶及周围结构,术后随访病理显示完全反应CR


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图4 使用ELUXEO 7000观察中央型早期肺癌一例

(a)该扁平形病灶位于右肺上叶支气管与中间干分岔位置(红点包绕位置);

(b)注射他拉泊芬钠4小时后开启LCI模式,肿瘤黏膜色调异常与病灶边界仍清晰可见;(c)开启BLI模式后,PDT照射过程中仍可见病灶及周边结构;

(d)术后随访,病变部位上皮变平滑,病理显示为完全反应(CR)。

 

在这项研究中,作者对使用ELUXEO进行PDT的患者的数据进行了回顾性分析。患者的临床特点及PDT疗效评价结果见下表。6(7个病变)中心位置原发性肺癌患者使用ELUXEO进行了PDT治疗后的结果显示:

-对于中心位置的早期肺癌病变,CR100%(1/1)。病变经涂刷细胞学和活检证实没有恶性肿瘤的证据;

-对于非早期肺癌病变:PR% 33.3%2/6, SD%50%3/6, PD%16.6%1/6)。有4个病变通过涂刷细胞学或活检显示为恶性。


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表1: 患者的临床特点及PDT疗效评价结果(使用ELUXEO)

 

讨论

ELUXEO 7000可避免传统电子内镜在PDT操作中遇到的泛白,以及AFI模式下病灶能见度降低的问题,高度适合PDT操作,对提高PDT的操作与清除效率也有利。

ELUXEO®内镜系统独有的联动成像技术(LCI)可以放大微小的黏膜色差,已在消化内镜领域广泛应用于消化道早癌,以及H.Pylori感染等炎症性病变的诊断。

Yamamoto et al.[1]也报告过使用LCI功能诊断呼吸道上皮炎性病灶与恶性病灶血管形态判别的病例。未来,LCI功能有望在支气管镜领域,以及胸外科胸膜观察等方面进行进一步的应用探索。


结论

使用ELUXEO系统,可在使用红色激光的同时观察肿瘤的边界,一定程度上可避免激光照射不足导致的病灶残留和疾病复发,ELUXEO对于中心部位肺癌的常规评估以及使用他拉泊芬钠后的评估都是有用的。


参考文献

[1] Yamamoto, Shinichi, et al. "Bronchoscopic observation with linked colour imaging." Respirology case reports 7.3 (2019): e00399.


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