Pill-Size-Gerät bietet schnelle, detaillierte Bildgebung der Speiseröhre Futter

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Ärzte könnten bald einen neuen Weg haben, Patienten auf Barrett-Ösophagus zu untersuchen, eine präkanzeröse Erkrankung, die normalerweise durch chronische Exposition gegenüber Magensäure verursacht wird. Forscher am Wellman Center for Photomedicine im Massachusetts General Hospital (MGH) haben ein Bildgebungssystem entwickelt, das in einer Kapsel von der Größe einer Multivitamin-Pille eingeschlossen ist und detaillierte mikroskopische Bilder der Speiseröhrenwand erstellt. Das System hat mehrere Vorteile gegenüber der herkömmlichen Endoskopie.

"Dieses System bietet uns eine bequeme Möglichkeit, nach Barrett-Patienten zu suchen, die keine Patientensedierung erfordern, eine spezielle Einstellung und Ausrüstung oder einen Arzt, der in der Endoskopie ausgebildet wurde", sagt Gary Tearney, MD, PhD, vom Wellman Center und die Pathologische Abteilung der MGH, korrespondierender Autor des Berichts, der eine Online-Publikation in Nature Medicine erhält. "Indem es die dreidimensionale, mikroskopische Struktur des Ösophagus-Liners zeigt, zeigt es viel mehr Details, als man selbst mit hochauflösender Endoskopie sehen kann."

Das von Tearney und seinen Kollegen entwickelte System umfasst eine Kapsel mit optischer OFDM-Technologie (OFDM) - eine schnell rotierende Laserspitze, die einen Nahinfrarotstrahl emittiert, und Sensoren, die das von der Speiseröhrenschicht zurückreflektierte Licht aufzeichnen. Die Kapsel ist an einem stringartigen Halteband befestigt, das mit der Bildgebungskonsole verbunden ist und es einem Arzt oder einem anderen medizinischen Fachmann ermöglicht, das System zu steuern. Nachdem die Kapsel von einem Patienten verschluckt worden ist, wird sie durch normale Kontraktion der umgebenden Muskeln in die Speiseröhre getragen. Wenn die Kapsel den Mageneingang erreicht, kann sie durch das Halteseil nach oben gezogen werden. OFDI-Bilder werden während des gesamten Übergangs der Kapsel und der Speiseröhre aufgenommen.

Die Forscher testeten das System in 13 unsedierten Teilnehmern - sechs bekannt, Barrett-Ösophagus und sieben gesunde Freiwillige zu haben. Die Ärzte, die das System betrieben, waren in der Lage, die gesamte Speiseröhre in weniger als einer Minute abzubilden, und ein Verfahren mit vier Durchgängen - zwei in der Speiseröhre und zwei oben - konnte in etwa sechs Minuten abgeschlossen werden. Eine typische endoskopische Untersuchung erfordert, dass der Patient ungefähr 90 Minuten in der Endoskopieeinheit verbleibt. Die detaillierten mikroskopischen Bilder, die vom OFDI-System erzeugt wurden, zeigten unterirdische Strukturen, die mit der Endoskopie nicht leicht zu sehen waren, und unterschieden deutlich die zellulären Veränderungen, die den Barrett-Ösophagus bedeuten. Studienteilnehmer, die sich zuvor einer Endoskopie unterzogen hatten, gaben an, dass sie das neue Verfahren vorziehen.

"Die erzeugten Bilder waren einige der besten, die wir von der Speiseröhre gesehen haben", sagt Tearney, Professor für Pathologie an der Harvard Medical School und ein MGH Research Scholar. "Wir waren ursprünglich besorgt, dass wir aufgrund der geringen Größe der Kapsel viele Daten verpassen könnten, aber wir waren überrascht, dass die Pille nach dem Schlucken von der Speiseröhre fest" erfasst "wird und vollständig mikroskopisch ist Bildgebung der gesamten Wand. Andere Verfahren, die wir ausprobiert haben, können die Speiseröhrenauskleidung zusammendrücken, was es schwierig macht, genaue dreidimensionale Bilder zu erhalten. Die Kapselvorrichtung liefert zusätzliche diagnostische Schlüsselinformationen, indem die Oberflächenstruktur detaillierter gesehen werden kann.

Aktuelle Empfehlungen für die Diagnose von Barrett-Ösophagus, die bei Frauen ungewöhnlich ist, fordern endoskopische Screening von Männern mit chronischem, häufigem Sodbrennen und anderen Symptomen der gastroösophagealen Reflux-Krankheit. Studienkoautor Norman Nishioka, MD, Wellman Center und MGH Gastroenterology, merkt an: "Ein kostengünstiges, risikoarmes Gerät könnte zur Untersuchung größerer Patientengruppen eingesetzt werden, in der Hoffnung, dass uns eine engmaschige Überwachung von Patienten mit Barrett-Krankheit erlauben würde um Speiseröhrenkrebs zu verhindern oder zu einem früheren, möglicherweise heilbaren Stadium zu entdecken. Aber wir brauchen mehr Studien, um zu sehen, ob diese Hoffnung erfüllt wird. "