Kolonoskopia, jako podstawowe narzędzie diagnostyczne w wykrywaniu raka jelita grubego (CRC), przeszła długą drogę od swoich początków w XX wieku, kiedy to pierwsze endoskopy były sztywne, niewygodne dla pacjentów i oferowały bardzo ograniczoną wizualizację jelita grubego. Przełomem w diagnostyce okazało się wprowadzenie technologii światłowodowej w latach 50., która umożliwiła przesyłanie obrazów w czasie rzeczywistym, znacznie zwiększając możliwości diagnostyczne w zakresie chorób przewodu pokarmowego.
Dziś rak jelita grubego pozostaje głównym celem dla technik endoskopowych, będąc drugą najczęstszą przyczyną zgonów z powodu nowotworów w Stanach Zjednoczonych. Pomimo postępu technologicznego, standardowe praktyki endoskopowe, takie jak kolonoskopia, mają swoje ograniczenia. Na przykład, około 2,1-5,9% polipów i nowotworów może zostać przeoczonych, a niemal 30% usuniętych polipów nie jest całkowicie zresekowana, co może prowadzić do rozwoju raka nawet po badaniu przesiewowym. Co więcej, jedynie 11,4% próbek biopsyjnych wykazuje obecność nowotworu, co oznacza, że aż 88,6% pobranych tkanek jest zdrowych, narażając pacjentów na zbędne ryzyko związane z procedurą.
Obecne technologie endoskopowe
Technologie endoskopowe można podzielić na techniki szerokiego i mikroskopowego pola widzenia, z których każda ma swoje mocne i słabe strony w diagnostyce raka jelita grubego.
1. Endoskopia w świetle białym (WLE)
Endoskopia w świetle białym (WLE) od lat stanowi standardowy sposób diagnozowania raka jelita grubego, wykorzystując białe światło do oświetlania struktur błony śluzowej i dostarczania realistycznych obrazów. Nowoczesne technologie HD i UHD oferują jeszcze wyższą rozdzielczość, co zwiększa dokładność diagnostyczną, szczególnie przy zastosowaniu opcji bliskiego ogniskowania. Pomimo tego, WLE wciąż zmaga się z ograniczoną czułością, osiągając około 68% skuteczności w wykrywaniu polipów. Aby temu zaradzić, opracowano endoskopy z panoramicznym polem widzenia oraz tzw. „trzecie oko”, które pozwala na retrospektywne przeglądanie obszarów podczas przesuwania endoskopu do przodu, co znacznie zwiększa wskaźniki wykrywania polipów.
2. Wirtualna chromoendoskopia
Wirtualna chromoendoskopia wykorzystuje optyczne filtry do selektywnego przepuszczania określonych długości fal światła, co pozwala na lepszą wizualizację tkanek bogatych w hemoglobinę. Popularne tryby obejmują narrow-band imaging (NBI), iScan oraz Fujinon intelligent chromoendoscopy (FICE). NBI osiąga imponujące wyniki, ze wskaźnikiem czułości na poziomie 81,8-99,2%. Wyzwanie stanowi jednak standaryzacja tych technik, ponieważ interpretacja obrazów może różnić się między operatorami. Klasyfikacja NICE (NBI International Colorectal Endoscopic) ułatwia identyfikację potencjalnie złośliwych zmian dzięki kategoryzacji zmian na podstawie koloru, wzoru naczyń i cech powierzchniowych.
3. Chromoendoskopia barwnikowa
Chromoendoskopia barwnikowa, w odróżnieniu od technik wirtualnych, wykorzystuje fizyczne barwniki, takie jak indygo karmin i błękit metylenowy, aby lepiej uwidocznić struktury błony śluzowej. Mimo że jest tańsza niż techniki wirtualne, jej wyniki diagnostyczne mogą się różnić w zależności od umiejętności operatora. Jest szczególnie skuteczna w wykrywaniu dysplazji u pacjentów z chorobami zapalnymi jelit, jednak w diagnostyce raka jelita grubego jest stosowana rzadziej, głównie z powodu czasochłonności i zmiennej prezentacji zmian.
4. Endoskopia ultracienka i kapsułkowa
Endoskopia ultracienka, dzięki mniejszej średnicy endoskopu, poprawia komfort pacjenta, minimalizuje ból i umożliwia wykonywanie procedur przy minimalnym znieczuleniu. Choć najczęściej stosowana w diagnostyce górnych odcinków przewodu pokarmowego, jej wykorzystanie w diagnostyce raka jelita grubego jest przedmiotem badań. Endoskopia kapsułkowa, znana również jako „pigułka z kamerą”, oferuje nieinwazyjne narzędzie do wizualizacji przewodu pokarmowego. Choć ma obiecujące wyniki w wykrywaniu raka jelita grubego po niekompletnej kolonoskopii, brak możliwości aktywnego napędzania kapsułki ogranicza dokładność wizualizacji w niektórych obszarach.
Endoskopia mikroskopowa
Techniki mikroskopowe, takie jak konfokalna laserowa endomikroskopia, endocytozopia oraz optyczna koherencyjna tomografia (OCT), umożliwiają badanie tkanek na poziomie komórkowym bez potrzeby tradycyjnych biopsji. W ten sposób można potencjalnie zmniejszyć liczbę biopsji i związanych z nimi kosztów.
1. Konfokalna laserowa endomikroskopia
Konfokalna laserowa endomikroskopia tworzy obrazy na poziomie mikronowym, używając fluoresceiny jako środka kontrastowego. Technologia ta zapewnia rozdzielczość na poziomie 1–3,5 µm i umożliwia obrazowanie na głębokość do 70 µm. Mimo że metoda ta jest bardzo dokładna, z czułością na poziomie 96%, jej wysoki koszt i małe pole widzenia ograniczają jej praktyczne zastosowanie, szczególnie do wyspecjalizowanych ośrodków.
2. Endocytozopia i optyczna koherencyjna tomografia (OCT)
Endocytozopia pozwala na 1000-krotne powiększenie obrazu, co umożliwia dokładne badanie jądrowych i gruczołowych struktur tkanek. Optyczna koherencyjna tomografia (OCT) wykorzystuje światło o niskiej koherencji, zapewniając rozdzielczość około 10 µm i umożliwiając wizualizację głębszych warstw błony śluzowej. Dzięki postępom w rozpoznawaniu wzorców OCT, jej dokładność wzrosła do niemal 100% w badaniach eksperymentalnych. Jednakże, aby te innowacyjne technologie mogły stać się częścią rutynowej diagnostyki klinicznej, potrzebne są dalsze badania.
Sztuczna inteligencja i uczenie maszynowe w endoskopii
Sztuczna inteligencja (AI) i uczenie maszynowe wprowadziły rewolucyjne możliwości w dziedzinie endoskopii, zwłaszcza w automatycznym wykrywaniu polipów (CADe) oraz przewidywaniu histologii polipów (CADx). Narzędzia oparte na sieciach neuronowych znacząco zwiększają wskaźnik wykrywalności polipów. W jednym z badań wykazano, że kolonoskopia wspomagana przez AI poprawiła wskaźnik wykrywalności gruczolaków (ADR) o prawie 10% w porównaniu z standardową endoskopią. Mimo to, skuteczność AI może różnić się w zależności od ośrodka, a niektóre badania pokazują brak znaczącej poprawy w ośrodkach niespecjalistycznych. Integracja AI w praktyce klinicznej wymaga solidnych ram szkoleniowych, aby zmaksymalizować jej potencjał diagnostyczny i zapewnić spójność wyników niezależnie od poziomu umiejętności operatora.
Robotyczna kolonoskopia
Robotyczna kolonoskopia to kolejny krok w kierunku zwiększenia precyzji zabiegu i komfortu pacjenta. Nowoczesne systemy, takie jak samo napędzające się i samo sterujące endoskopy robotyczne, eliminują problemy takie jak zapętlanie się urządzenia czy zmęczenie operatora. Starsze systemy robotyczne były zbyt skomplikowane i kosztowne, ale nowsze modele, takie jak zatwierdzony przez FDA system Endotics, obiecują większy komfort pacjenta oraz wskaźniki wykrywalności gruczolaków porównywalne z tradycyjną endoskopią. Choć jeszcze nie są powszechnie dostępne w praktyce klinicznej, robotyczne systemy kolonoskopiczne mogą w przyszłości zyskać na popularności, zwłaszcza ze względu na ich potencjał w poprawie wyników diagnostycznych i komfortu pacjentów.
Podsumowanie
Endoskopia, dzięki postępującym innowacjom technologicznym oraz zastosowaniu sztucznej inteligencji, nieustannie się rozwija, dążąc do poprawy diagnostyki raka jelita grubego. Nowe techniki mikroskopowe i optyczne biopsje pozwalają na badania tkanek na poziomie komórkowym, zmniejszając potrzebę tradycyjnych biopsji. Mimo tych postępów istnieją nadal wyzwania, takie jak wymogi szkoleniowe, standaryzacja oraz koszty. Dalsze badania oraz rozwój narzędzi opartych na AI i systemach robotycznych mogą pomóc w zmniejszeniu tych barier, a w rezultacie poprawić dostępność i dokładność diagnostyki raka jelita grubego, co przełoży się na lepsze wyniki leczenia i obniżenie wskaźników śmiertelności.
