Wstępna ocena autofluorescencji w rozpoznawaniu schorzeń błony śluzowej jamy ustnej

Transkrypt

1 Czas. Stomatol., 2008, 61, 2, Polish Dental Society Wstępna ocena autofluorescencji w rozpoznawaniu schorzeń błony śluzowej jamy ustnej Preliminary study of autofluorescence tests in diagnosing the diseases of the oral mucosa Jadwiga Waśkowska 1, Rafał Koszowski 1, Aleksandra Kawczyk-Krupka 2, Sylwia Wójcik 1, Anna Kościarz-Grzesiok 2, Aleksander Sieroń 2 Z Katedry i Zakładu Chirurgii Stomatologicznej w Bytomiu Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach 1 Kierownik: dr hab. n. med. R. Koszowski; Z Katedry i Kliniki Chorób Wewnętrznych Angiologii i Medycyny Fizykalnej w Bytomiu Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach 2 Kierownik: prof. dr hab. n. med. A. Sieroń Summary Introduction: The indications for application of autofluorescence in oral diseases are: precise localization of the lesion to make selective choice of the biopsy site, noninvasive monitoring, and further postoperative observation of patients as well as an early localization of the places of recurrence. Aim of the study: To present the results of the application of autofluorescence in selected oral disorders. Material and methods: The study group consisted of 10 patients who manifested: mucosal inflammations, preneoplastic lesions and tumours. The diagnostic procedures were performed using an autofluorescence diagnostic unit Xillix Onco LIFE. The usefulness of this method in differential diagnosis of particular diseases was evaluated. Conclusion: Preliminary results encourage their continuation on a larger group of patients in order to obtain similar correlations between autofluorescence intensity and the degree of dysplasia of the oral mucosa. Streszczenie Wprowadzenie: wskazaniami do badania autofluorescencji w schorzeniach jamy ustnej jest ocena umiejscowienia zmiany chorobowej celem selektywnego wyboru miejsca biopsji, nieinwazyjna kontrola i dalsza obserwacja pacjentów po leczeniu oraz wczesna lokalizacja miejsc nawrotu. Cel pracy: opisanie wyników badania autofluorescencji w diagnostyce wybranych schorzeń jamy ustnej. Materiał i metody: badaniami objęto grupę 10 osób leczonych z powodu: stanów zapalnych błony śluzowej, stanów przednowotworowych i guzów nowotworowych. Badania wykonano za pomocą systemu do diagnostyki autofluorescencyjnej Xillix OncoLIFE. Oceniono przydatność diagnostyczną metody, zwracając uwagę na ewentualne trudności w rożnicowaniu poszczególnych procesów chorobowych. Podsumowanie: wstępne obserwacje wyników badań zachęcają do wykonania ich u większej liczby chorych, celem określenia korelacji pomiędzy natężeniem autofluorescencji a stopniem dysplazji komórkowej błony śluzowej jamy ustnej. KEYWORDS: light-induced fluorescence, diagnostics, oral cavity HASŁA INDEKSOWE: fluorescencja wzbudzona światłem, diagnostyka, jama ustna 97

2 J. Waśkowska i in. Czas. Stomatol., Wstęp Wczesne wykrywanie zmian przednowotworowych i nowotworowych oraz umiejętność różnicowania ich z innymi zmianami patologicznymi błony śluzowej jamy ustnej są warunkiem podjęcia skutecznego leczenia, co w istotny sposób wpływa na szansę wyleczenia i przeżycie [4]. Postępowaniem z wyboru w przypadku niegojących się zmian chorobowych w obrębie jamy ustnej jest pobranie materiału do badania histopatologicznego. Badania wykonane przez Latosa i wsp. [5] wykazały, że w diagnostyce zmian polipowatych i guzów nowotworowych błony śluzowej przewodu pokarmowego jest przydatna ocena autofluorescencji tkanek. Autofluorescencja (fluorescencja wzbudzona światłem ang. light induced fluorescence) jest możliwa dzięki naturalnym barwnikom-porfirynom. Diagnostyka fluorescencyjna opiera się na analizie optycznej tkanek i wykorzystuje zjawisko odmiennej fluorescencji tkanek nowotworowych i zdrowych. Decydują o tym czynniki morfologiczne, takie jak grubość nabłonka oraz biochemiczne (zawartość enzymów oksydoredukcyjnych). Zastosowanie substancji zwanej fotouczulaczem, gromadzącym się lepiej w tkankach zmienionych chorobowo, powoduje wzmocnienie naturalnej autofluorescencji. Nałożenie widm emisyjnych autofluorescencji oraz fluorescencji zintensyfikowanej fotouczulaczem jest podstawą diagnostyki fotodynamicznej (PDD). Źródłem światła są lasery generujące światło o określonej długości fali. Efektem optycznym jest emisja zielonego światła przez tkankę zdrową i czerwonego światła przez tkankę nowotworową [4, 5, 9]. Dotychczasowe wyniki badania autofluorescencji w diagnostyce schorzeń przewodu pokarmowego sugerują, że mogłaby być przydatna w różnicowaniu chorób błony śluzowej jamy ustnej. Badanie to mogłoby być pomocne w precyzyjnym umiejscowieniu zmiany chorobowej celem selektywnego wyboru miejsca biopsji, w określeniu granicy pomiędzy tkanką zdrową i nowotworową, ocenie skuteczności leczenia, nieinwazyjnej kontroli i dalszej obserwacji pacjentów po leczeniu oraz wczesnej lokalizacji miejsc nawrotu. Cel pracy Celem pracy było przedstawienie wyników badania autofluorescencji w wybranych schorzeniach jamy ustnej. Materiał i metody Badaniem objęto grupę 10 osób leczonych w Poradni Katedry i Zakładu Chirurgii Stomatologicznej ŚUM w Bytomiu. W grupie badanych chorych stwierdzono następujące schorzenia tkanek miękkich jamy ustnej: stany zapalne błony śluzowej o różnej etiologii, liszaj twardzinowy, leukoplakia i guzy nowotworowe. Badania wykonano w Ośrodku Diagnostyki i Terapii Laserowej Katedry i Kliniki Chorób Wewnętrznych, Angiologii i Medycyny Fizykalnej ŚUM za pomocą systemu do diagnostyki autofluorescencyjnej Xillix OncoLIFE. Jest to system, który pozwala na obrazowanie będące wynikiem połączenia autofluorescencji i odbicia światła z możliwością pomiaru numerycznego współczynnika natężenia autofluorescencji (ang. numerical colour value - NCV). System umożliwia ocenę stopnia zaawansowania procesu chorobowego na podstawie natężenia fluorescencji chorobowo zmienionej tkanki. Rejestrowano różnice w fluorescencji pomiędzy zdrową tkanką, wykazującą zieloną fluorescencję, a zmianą chorobową, charak- 98

3 2008, 61, 2 Autofluorescencja w schorzeniach błony śluzowej jamy ustnej teryzującą się patologiczną, czerwoną fluorescencją. Wszystkie zmiany poddano weryfikacji histopatologicznej. Wyniki Z uwagi na pionierski charakter wykonanych badań i brak odniesienia w piśmiennictwie do pomiarów autofluorescencji w schorzeniach jamy ustnej, wyniki tej metody diagnostycznej opisano na podstawie wybranych obserwacji. Obserwacja 1 Zapalenie dziąsła wyrostka zębodołowego szczęki w okolicy zęba 23 powstało w przebiegu leczenia endodontycznego, prawdopodobnie na skutek uszkodzenia chemicznego materiałem do dezynfekcji kanałów korzeniowych. W świetle białym widoczny był obszar martwicy tkanek miękkich z odczynem zapalnym na obwodzie (ryc. 1a). W świetle lasera wyraźna czerwona fluorescencja (NCV 1,88) wokół ogniska nie wykazującego fluorescencji. Potwierdza to obszar martwicy dziąsła (ryc. 1b). Obserwacja 2 Zapalenie błony śluzowej jamy ustnej o etiologii grzybiczej, potwierdzonej badaniem mykologicznym. W świetle białym stwierdzono zaczerwienienie błony śluzowej podniebienia twardego, ze szczególną intensyfikacją w obszarze przylegania płyty protezy częściowej górnej (ryc. 2a) oraz zaczerwienienie i obrzęk błony śluzowej języka (ryc. 2c). W świetle lasera widoczna czerwona fluorescencja w miejscach objętych stanem zapalnym o wartościach NCV 1,67 na podniebieniu (ryc. 2b) i NCV 1,55 na języku (ryc. 2d). Obserwacja 3 Zmiana na błonie śluzowej bocznej powierzchni języka o cechach procesu zapalno-rozrostowego. W badaniu histopatologicznym fragmentu błony śluzowej stwierdzono przewlekły, ropny naciek zapalny z ogniskowym szkliwieniem podnabłonkowym typu liszaja twardzinowatego (lichen sclerosus). W białym świetle było widoczne rozlane zaczerwienienie błony śluzowej języka (ryc. 3a). W świetle lasera uwidoczniono fluorescencję o Ryc. 1. Zapalenie dziąsła wyrostka zębodołowego szczęki w okolicy zęba 23; a w świetle białym obszar martwicy tkanek miękkich z odczynem zapalnym na obwodzie, b w świetle lasera wyraźna czerwona fluorescencja wokół ogniska nie wykazującego fluorescencji. 99

4 J. Waśkowska i in. Czas. Stomatol., Ryc. 2. Zapalenie błony śluzowej jamy ustnej o etiologii grzybiczej; a w białym świetle zaczerwienienie błony śluzowej podniebienia twardego, b w świetle lasera czerwona fluorescencja w miejscach objętych stanem zapalnym, c w świetle białym zaczerwienienie i obrzęk błony śluzowej języka, d w świetle lasera czerwona fluorescencja w miejscach objętych stanem zapalnym. wysokim NCV 2,60, wskazującą na średni stopień dysplazji komórkowej. Badanie pozwoliło określić zasięg chorobowo zmienionych tkanek i obszar leczenia kriochirurgicznego, konieczny do całkowitego zniszczenia zmiany (ryc. 3b). Obserwacja 4 Leukoplakia błony śluzowej policzka. W białym świetle obserwowano rozlane zmiany o charakterze rogowacenia białego (ryc. 4a). W badaniu fluorescencyjnym uwidoczniono zakres zmian pozwalający ustalić miejsce pobrania wycinka i zakres krioaplikacji. Odnotowano najwyższą wartość NCV 0,99, wykluczającą dysplazję komórkową (ryc. 4b). Badanie histopatologiczne potwierdziło rozpoznanie kliniczne. Obserwacja 5 Leukoplakia bocznej powierzchni języka. Badanie w białym świetle wykazało ograniczone ognisko nadmiernego rogowacenia (ryc. 5a). Badanie autofluorescencyjne potwierdziło zasięg zmiany. Wartość NCV 0,86 może świadczyć o braku dysplazji (ryc. 5b). Badanie histopatologiczne również nie wykazało cech dysplazji komórkowej. 100

5 2008, 61, 2 Autofluorescencja w schorzeniach błony śluzowej jamy ustnej Ryc. 3. Zmiana na błonie śluzowej bocznej powierzchni języka o cechach procesu zapalno-rozrostowego; a w białym świetle rozlane zaczerwienienie błony śluzowej języka, b w świetle lasera intensywna, czerwona fluorescencja o wysokim NCV 2,60. Ryc. 4. Leukoplakia błony śluzowej policzka; a w białym świetle rozlane zmiany o charakterze rogowacenia białego, b w świetle lasera czerwona fluorescencja pozwalająca określić zakres zmian chorobowych. Ryc. 5. Leukoplakia bocznej powierzchni języka; a w białym świetle widoczne ograniczone ognisko nadmiernego rogowacenia, b w świetle lasera czerwona fluorescencja określająca zasięg zmiany. 101

6 J. Waśkowska i in. Czas. Stomatol., Obserwacja 6 Rak brodawczakowaty języka. W badaniu przedmiotowym stwierdzono guz grzbietowej części języka, o średnicy około 2,5 cm, nierównej powierzchni, pokryty białym nalotem (ryc. 6a). W badaniu autofluorescencyjnym w obszarze guza widoczne ogniska czerwonej fluorescencji o stosunkowo niskim NCV 1,0 i dominujące obszary martwiczej tkanki bez fluorescencji. Obecność tkanek martwiczych spowodowała prawdopodobnie brak korelacji wyniku powyższego badania z oceną histopatologiczną (ryc. 6 b, c). Obserwacja 7 Diagnostykę autofluorescencyjną zastosowano również do oceny skuteczności leczenia metodą kriochirurgiczną leukoplakii błony śluzowej prawego i lewego policzka. Po lewej stronie, w badaniu w białym świetle nie było cech wznowy (ryc. 7a). Potwierdziła to również diagnostyka autofluorescencyjna. Odnotowano niskie wartości NCV 0,38, cechujące tkankę prawidłową (ryc. 7c). Po prawej stronie w białym świetle brak było ewidentnych cech rogowacenia białego nabłonka (ryc. 7b), natomiast światło lasera ujawniło ognisko czerwonej fluorescencji o wysokim NCV 1,16, co uznano za wskazanie do ponownej krioaplikacji w miejscu nawrotu schorzenia (ryc. 7d). Omówienie wyników i dyskusja Diagnostyka autofluorescencyjna jest doceniana i stosowana przez wielu klinicystów, zwłaszcza wówczas, gdy chodzi o określenie granic pomiędzy tkanką nowotworową i tkanką zdrową. Wiele doniesień naukowych wskazuje na wykorzystywanie autofluorescencji w schorzeniach przewodu pokarmowego, odde- Ryc. 6. Rak brodawczakowaty języka; a w białym świetle guz grzbietowej części języka, o nierównej powierzchni, pokryty białym nalotem, b, c w świetle lasera w obszarze guza widoczne ogniska czerwonej fluorescencji o stosunkowo niskim NCV (0,62 i 1,0) i dominujące obszary martwiczej tkanki bez fluorescencji. 102

7 2008, 61, 2 Autofluorescencja w schorzeniach błony śluzowej jamy ustnej Ryc. 7. Stan po kriochirurgicznym leczeniu leukoplakii błony śluzowej policzka; a w białym świetle po lewej stronie brak cech wznowy, b w świetle lasera odnotowano niskie wartości NCV 0,38, cechujące tkankę prawidłową, c w świetle białym po stronie prawej brak ewidentnych cech rogowacenia białego nabłonka, d w świetle lasera ujawniono ognisko czerwonej fluorescencji świadczące o wznowie. chowego oraz w schorzeniach narządu wzroku [1-3, 5-8]. Dotychczas nie wykonano badań oceniających możliwości zastosowania diagnostyki autofluorescencyjnej w schorzenia błony śluzowej jamy ustnej. Ze względu na brak doniesień na ten temat własne wyniki autorzy porównali z badaniami dotyczącymi błony śluzowej przewodu pokarmowego. Latos i wsp. [5] zbadali błonę śluzową przewodu pokarmowego w świetle białym i fluorescencyjnym z określeniem NCV oraz wykonali badania histopatologiczne z oceną stopnia dysplazji w zmianach polipowatych i guzach nowotworowych. Określili także wartości natężenia autofluorescencji: dla prawidłowej błony śluzowej w granicach 0,26 0,77 (średnio 0,43), dla zmian chorobowych bez cech dysplazji od 0,3 do 1,45 (średnio 0,7), dla dysplazji małego stopnia od 0,6 do 3,5 (średnio 1,38) oraz dla zmian o dużym stopniu dysplazji od 2,5 do 6,6 - średnio 2,94 [5]. Badania własne są natomiast próbą porównania wyników badania autofluorescencji i 103

8 J. Waśkowska i in. Czas. Stomatol., obrazu klinicznego oraz badania histopatologicznego zmian chorobowych błony śluzowej jamy ustnej. Badanie autofluorescencji umożliwia określenie granic zmiany chorobowej i może odegrać istotną rolę w rozpoznaniu schorzenia. Nie zastępuje ono badania histopatologicznego, które nadal ma podstawowe znaczenie w ustaleniu rozpoznania, lecz może stanowić nieinwazyjną metodę określającą optymalne miejsce do pobrania wycinków. Po zakończeniu leczenia, miejsce zmiany na błonie śluzowej jamy ustnej umożliwia nieinwazyjną ocenę skuteczności leczenia oraz wczesne wykrycie wznowy lub nowych ognisk schorzenia. W badaniach własnych w jednym przypadku po badaniu autofluorescencyjnym odnotowano fałszywie niskie wartości NCV. Mogło to być spowodowane pokryciem tkanką martwiczą właściwych komórek nowotworowych guza rozpoznanego jako rak brodawczakowaty. Badania wykonane u chorych, u których stwierdzono zmiany polipowate i guzy przewodu pokarmowego wykazały wyraźnie dodatnią korelację pomiędzy nasileniem stopnia dysplazji a natężeniem autofluorescencji [5]. Wyniki uzyskane przez Latosa i wsp. [5] zachęciły do podjęcia podobnych badań dotyczących błony śluzowej jamy ustnej. Wstępne wyniki badań własnych skłaniają do ich kontynuacji u większej liczby chorych, celem określenia ewentualnej korelacji pomiędzy natężeniem autofluorescencji a stopniem dysplazji komórkowej błony śluzowej jamy ustnej. Podsumowanie Dotychczasowe wyniki badań stwierdzające korelację pomiędzy natężeniem autofluorescencji a stopniem dysplazji komórkowej w badaniu histopatologicznym chorobowo zmienionych tkanek przewodu pokarmowego zachęcają do zbadania podobnej zależności w chorobowo zmienionej błonie śluzowej jamy ustnej. Wymaga to kontynuacji badań rozpoczętych przez autorów niniejszej pracy. Piśmiennictwo 1. Gabrecht T, Lovisa B, Borle F, Wagnieres G: Design of an endoscopic optical reference to be use for autofluorescence bronchoscopy with a commercially available diagnostic autofluorescence endoscopy (DAFE) system. Phys Med Biol 2007, 52: Gunduz K, Pulido J S, Bakri S J, Petit-Fond E: Fundus autofluorescence in choroidal melanocytic lesion. Retina 2007, 27: Han M, Giese G, Schmitz-Valckenberg S, Bindewald-Wittich A, Holz F G, Yu J, Bille J F, Niemz M H: Age-related structural abnormalities in the human retina-choroid complex revealed by two-photon excited autofluorescence imaging. J Biomed Opt 2007, 12: Kawczyk-Krupka A, Sieroń A, Adamek M: Rola diagnostyki i terapii fotodynamicznej w stanach przednowotworowych i nowotworach jamy ustnej. Mag Stomatol 2000, X, 10: Latos W, Kawczyk-Krupka A, Zieleżnik W, Romańczyk A, Ledwoń A, Małyszek J, Sieroń- Stołtny K, Sieroń A: Diagnostyka autofluorescencyjna zmian polipowatych polipowatych guzów przewodu pokarmowego wykorzystaniem systemu Xillix OnkoLIFE. I Kongres Polskiego Towarzystwa Medycyny Fotodynamicznej i Laserowej. Ustroń 3-4 listopada 2006 r. Pamiętnik: Matsumoto T, Moriyama T, Yao T, Mibu R, Iida M: Autofluorescence imaging colonoscopy for the diagnosis of dysplasia in ulcerative colitis. Inflamm Bowel Dis 2007, 13: Matyja V, Kos-Kudła B, Foltyn W, Strzelczyń 104

9 2008, 61, 2 Autofluorescencja w schorzeniach błony śluzowej jamy ustnej S, Latos W, Marek B, Kajdaniuk D, Karpe J, Ostrowska Z, Sieroń-Stołtny K, Sieroń A: Detection of colorectal lesions by using autofluorescence colonoscopy in acromegalics and their relation to serum growth hormone and insulin-like growth factor-1 levels. Neuro Endocrinol Lett 2006, 27: Mostafa B E, Shafik A G, Fawaz S: The role of flexible autofluorescence laryngoskopy In the diagnosis of malignant lesions of the larynx. Acta Otolaryngol 2007, 127: Sieroń A, Adamek M, Kawczyk-Krupka A, Mazur S, Ilewicz L: Photodynamic therapy (PDT) using topically applied δ-aminolevulinic amid (ALA) for the treatment of oral leukoplakia. J Oral Patol Med 2003, 32, 6: Otrzymano: dania 11.I.2008 r. Adres autorów: Bytom, pl. Akademicki 17. Tel./Fax: chirstom@sum.edu.pl 105