З урологічної клініки та поліклініки ім
З урологічної клініки та поліклініки Університету Людвіга Максиміліана в Мюнхені Директор: проф. мед. Крістіан Штіф Застосування оптичної когерентної томографії в діагностиці пухлин сечового міхура Дисертація на здобуття доктора медицини на медичному факультеті Університету Людвіга Максиміліана в Мюнхені презентувала: Єва Віллманн з Trier 2010
З дозволу медичного факультету Мюнхенського університету Доповідач: проф. мед. Крістіан Стіф Співдоповідач: Priv. Доз. Томас Мейндл Співпраця працівника доктора філософії: Priv. Доз. А. Карл, д-р Х. Степп Декан: проф. Д-р мед. Лікар. hc.c. М. Рейзер, FACR, FRCR День усного іспиту: 25.11.2010
Зміст I 1 Вступ 1 1.1 Карцинома сечового міхура 1 1.1.1 Епідеміологія 1 1.1.2 Етіологія та фактори ризику 1 1.1.2.1 Хімічні речовини 1 1.1.2.2 Розкішні продукти харчування 2 1.1.2.3 Хронічні інфекції сечовивідних шляхів 2 1.1.2.4 Ліки 3 1.1.2.5 Інші фактори ризику 3 1.1. 3 Патогенез та класифікація 3 1.1.3.1 Класифікація TNM 4 1.1.3.2 Класифікація/класифікація ВООЗ 6 1.1.4 Симптоми 7 1.1.5 Діагностика 8 1.1.6 Терапія 9 1.1.7 Поведінка рецидивів та прогресування 11 1.2 Фотодинамічна діагностика (ПТД) 12 1.2 .1 Основи 12 1.2.2 Клінічні дані 13 1.3 Оптична когерентна томографія (ОКТ) 14 1.3.1 Принцип 14 1.3.2 Клінічні дані 17 1.4 Мета роботи 18 2 Матеріал та методи 19 2.1 Пацієнти 19 2.2 Процес обстеження 20 2.2.1 Підготовка до цистоскопії 20 2.2.2 Діагностична цистоскопія 20
Зміст II 2.2.3 ОКТ 20 2.2.4 Біопсія 21 2.2.5 Оцінка 21 2.2.5.1 Розрахунок чутливості та специфічності 22 2.2.5.2 Розрахунок позитивного та негативного прогнозуючого значення 23 2.2.6 Технічна структура 24 2.3 Оптична когерентна томографія (ОКТ) 25 3 Результати 27 3.1 Колектив пацієнтів 27 3.2 Локалізація, морфологія та гістологія 28 3.2.1 Локалізація та морфологія 28 3.2.2 Гістологічні результати 30 3.3 Результати: біле світло та флуоресцентна цистоскопія 31 3.4 Результати: ОКТ обстеження 33 3.4.1 ОКТ-зображення нормальної тканини сечового міхура 34 3.4 .2 ОКТ-зображення із запальними змінами 36 3.4.3 Представлення ОКТ в уротеліальній карциномі 37 3.5 Співвідношення методів діагностики 39 3.5.1 Порівняння гістології та ОКТ 39 3.5.2 Чутливість/специфічність флуоресценції та ендоскопії білого світла 43 3.5.3 Порівняння ОКТ з флуоресцентною цистоскопією 44 4 Обговорення 46 4.1 Значення ОКТ 46 4.1.1 Висновок зі зібраних результатів 46 4.1.2 Порівняння: власні результати та Lite Результати рейтингу 50 4.1.3 Практичність ОКТ 53 4.1.4 Отримання інформації за допомогою ОКТ 55
Зміст III 5 Короткий зміст 58 6 Бібліографія 60 7 Біографія 65 8 Подяки 67
Вступ 4 з менш ніж 1% дуже рідко. Мезенхімальні пухлини сечового міхура можуть бути доброякісними (лейоміома, фіброма, гемангіома) або злоякісними (лейоміосаркома, фібросаркома, рабдоміосаркома). 1.1.3.1 Класифікація TNM Найбільш часто використовуваною та загальновизнаною системою класифікації пухлин сечового міхура є система TNM Міжнародного союзу боротьби з раком (UICC) від 2002 р. На відміну від системи 1997 р., Вона також включає інфільтрацію стінок сечового міхура (T2a, T2b). Система TNM оцінює розмір та ступінь первинної пухлини (Т), стан лімфатичних вузлів (N) та віддалених метастазів (M). T первинна пухлина TX T0 первинна пухлина не може бути оцінена, відсутні ознаки первинної пухлини Ta Tis неінвазивна папілярна карцинома карцинома in situ (плоска пухлина) T1 T2 пухлина інфільтрує субепітеліальну сполучну тканину, інфільтрує м'язи сечового міхура T2a T2b пухлина інфільтрує поверхневі м'язи (внутрішня половина) пухлина інфільтрує поверхневі м'язи (зовнішня половина) T3 пухлина інфільтрує перивезикальну тканину T3a T3b мікроскопічна макроскопічна пухлина T4 інфільтрує сусідні органи T4a Пухлина T4b інфільтрує передміхурову залозу, матку або піхву, пухлина інфільтрує стінку тазу або черевну стінку
Вступ 5 Ураження N-лімфатичних вузлів NX N0 N1 Неможливо оцінити регіональні лімфатичні вузли Немає метастазів у регіональні лімфатичні вузли Метастазування в одиночному лімфатичному вузлі, найбільше 2 см або менше N2 N3 Метастази в одиночних лімфатичних вузлах більше 2 см, але найбільше не більше 5 см або в декількох лімфатичних вузлах, розміром не більше 5 см, метастази в лімфатичні вузли, найбільшим розміром більше 5 см. M- Далекі метастази MX M0 M1 Наявність віддалених метастазів неможливо оцінити Немає віддалених метастазів Далекі метастази Рисунок 1: Т-стадіювання пухлин сечового міхура . Ärzteblatt)
Вступ 15 до сонографії. Основна структура пристрою ОСТ показана на малюнку 3 нижче. Розділювач променя пучка LQ Зразковий детектор плеча Рисунок 3: Основна структура ОСТ, що складається з джерела світла, роздільника променя, дзеркала, зразка та детектора Центральним елементом приладу ОСТ є інтерферометр Майкельсона. Ключовими компонентами для цього є джерело світла з короткою довжиною когерентності (в діапазоні 10 мкм), волоконно-оптичний роздільник пучка та детектор. На роздільнику пучка світло розбивається на два хвильові поїзди. Надалі одна частина потрапляє у дзеркало, що відбиває, інша частина спрямована на об'єкт, що досліджується за допомогою зонда ОСТ. Світлові хвилі від опорного плеча (відбитого дзеркалом) і зразкового плеча (відбитого предметом) накладаються роздільником променя. Отриманий сигнал перешкод нарешті досягає детектора і передає інформацію про зображення на основі різної інтенсивності відбитого світла. Через коротку довжину когерентності використовуваного світла, детектор реєструє сигнал перешкод саме тоді, коли зразок та контрольні плечі мають однакову довжину. Амплітуда сигналу перешкод відповідає інтенсивності зворотного розсіювання від
Введення 16 зразка плеча з точної глибини, яка відповідає довжині опорного плеча. Переміщення дзеркала призводить до того, що зразок досліджують на предмет його зворотного розсіювання на змінній глибині. Застосування зареєстрованої амплітуди перешкод щодо положення опорного дзеркала (або глибини тканини) представляє одновимірну інформацію про глибину світла, розсіяного назад від тканини (A-Scan). Бічна роздільна здатність визначається діаметром світлового променя в тканині. Бічне сканування призводить до двовимірних глибинних секційних зображень, які позначаються як B-сканування аналогічно сонографії (див. Малюнок 4 нижче). Важливими оптичними параметрами є коефіцієнт розсіювання та поглинання та показник заломлення тканини. Бічне сканування B-скануванням 1 мм Рисунок 4: Представлення B-сканування У OCT розрізняють дві основні методики: OCT із часовою областью (TD-OCT) та OCT із доменом Фур'є (FD-OCT). Якщо дзеркало опорного плеча зміщено і сформовано сканування глибини, це називається TD-OCT. З FD-OCT замість звичайного детектора використовується спектрометр. Це дозволяє A-Scan без переміщення контрольного дзеркала (див. Малюнок 5a/b нижче).
Вступ 18 2009). Тут було показано, що за допомогою ОКТ можна інтраопераційно оцінити злоякісні ділянки сечового міхура і що шари стінок сечоводу можна краще диференціювати ex vivo з ОКТ, ніж із сонографією. 1.4 Мета дипломної роботи Метою дипломної роботи є використання оптичної когерентної томографії (ОКТ) як технічно неускладненого методу без побічних ефектів при діагностиці та диференціації пухлин сечового міхура. Цей метод також слід застосовувати для підвищення специфічності флуоресцентної цистоскопії. Оскільки прилади ОКТ можуть відображати тканинні структури з високою роздільною здатністю, цей новий метод був би ідеальним у майбутньому в контексті оптичної біопсії. В якості довгострокової мети неінвазивний ОКТ у поєднанні з ПТД може замінити інвазивну біопсію. В якості критеріїв оцінки використовували чутливість та специфічність білого світла, флуоресцентну цистоскопію та дослідження ОКТ.
Матеріал і методи 23 Специфічність: RN/[RN + FP] = [кількість правильних негативних результатів]/[кількість правильних негативних результатів + кількість хибнопозитивних результатів] = [кількість пацієнтів з негативним OCT та гістологічно підтвердженою негативною пухлиною]/[ Кількість усіх пацієнтів, у яких гістологічно доведено, що вони мають негативний вплив на пухлину] Специфічність також називається справжнім негативним показником. Він описує ймовірність негативного тесту у здорового пацієнта. Специфічність описує здатність діагностичної процедури реєструвати лише хворих на хворобу і таким чином виключати здорових людей. Таким чином, чутливість та специфічність описують ймовірність позитивного результату за наявності уротеліальної карциноми. 2.2.5.2 Розрахунок позитивного та негативного прогнозуючого значення Статистичні параметри також розраховувались за результатами даних за допомогою таких формул: Позитивне прогнозне значення = PPV (Позитивне прогнозне значення) = RP/[RP + FP] = [кількість правильно позитивних результатів]/[число правильних позитивних висновків + кількість помилково позитивних висновків] = [кількість пацієнтів з позитивним ОСТ та гістологічно підтвердженою пухлиною]/[кількість усіх пацієнтів, які мають ОВТ-позитивні результати]
Матеріали та методи 24 Позитивне прогностичне значення описує ймовірність того, що пацієнт, у якого позитивний тест на ОКТ, страждає на уротеліальну карциному. Негативне прогнозне значення = NPV (Негативне прогнозне значення) = RN/[RN + FN] = [кількість правильних негативних знахідок]/[кількість правильних негативних знахідок + кількість помилково негативних знахідок] = [кількість пацієнтів з негативним OCT та гістологічно підтверджене негативний результат]/[кількість пацієнтів, які мають пухлинно-негативний вплив на ОКТ] Негативне прогностичне значення описує ймовірність того, що у пацієнта, який провів негативний тест на ОКТ, немає уротеліальної карциноми. На відміну від чутливості та специфічності, PPV та NPV залежать від поширеності захворювання (карцинома сечового міхура). Тому вони мають значення лише як параметри для пацієнтів, у яких застосовували ОКТ. 2.2.6 Технічна структура Komtech Video System D-Light C Karl Storz 20133620 Tricam SL II 20223020 (Karl Storz Endoskope) Відеореєстратор: Panasonic AJ D230H Монітор: Sony Trinitron Color Videomonito Модель: PVM-1443 MD Змішувач: Відеоефекти Sima SFX-9 змішувач
Матеріали та методи 25 2.3 Оптична когерентна томографія (ОКТ) Дослідження проводили за допомогою портативного пристрою ОКТ (Імалукс Ніріс Іміджінг Система). Він складається з центрального блоку OCT (комп'ютера, інтерферометра Майкельсона, екрана та ножного перемикача), до якого підключений гнучкий зонд Imalux, що забезпечує точне розміщення в сечовому міхурі (див. Малюнок 7 + 8, стор. 26). Пристрій підключено до перетворювача, який проектує зображення OCT на монітор через відеомікшер. Використана камера (Storz) також підключена до відеопристрою та змішувача. Таким чином, можна одночасно стежити та записувати ендоскопічне зображення та зображення OCT на монітор. Консоль містить суперлюмінесцентний діод як джерело світла з центральною довжиною хвилі 1310 нм, спектральною смугою пропускання 65 нм і вихідною потужністю