I COLORANTI IN ENDOSCOPIA DIGESTIVA. Felice Cosentino

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1 I COLORANTI IN ENDOSCOPIA DIGESTIVA Felice Cosentino

2 CROMOENDOSCOPIA Ida, 1975

3 ENDOSCOPIA INCOLORE per quasi un ventennio

4 Fine anni 90 esplode l interesse per la CROMOENDOSCOPIA Perché?

5 CROMOENDOSCOPIA 1994 Kudo S; J Clin Pat 1994; 47: Colorectal Tumors and Pit Pattern 1977, Kariya 1985, Muto Diagnosi di Early Colorectal Cancer < 1 cm 1996 Canto MI; Gastrointest Endosc 1996; 44: 1-7 Methylene Blue selectively stain intestinal metaplasia in Battett s Esophagus.

6 CROMOENDOSCOPIA

7 CROMOENDOSCOPIA 2001

8 2003 Coordinatori: A. Trecca G. Galloro Componenti: M.A. Bianco F. Cosentino E. Ricci USO DEI COLORANTI VITALI E DELLA COLONSCOPIA A MAGNIFICAZIONE D IMMAGINE NELLA DIAGNOSI E TERAPIA DELLE NEOPLASIE DEL COLON-RETTO

9 CROMOENDOSCOPIA Coloranti vitali (Lugol, Blu di Metilene, Blu di Toluidina) Coloranti reattivi (Rosso congo) Coloranti di contrasto (Indigo carminio) Coloranti per tatuaggio (Inchiostro di china)

10 CROMOENDOSCOPIA Esofago (Lugol, Blu di Metilene, Blu di Toluidina) Stomaco (Blu di Metilene, Rosso congo) Duodeno (Blu di Metilene) In tutti i distretti: Inchiostro di China Colon (Indaco di Carminio, Blu di Metilene)

11 Staining in Gastrointestinal Endoscopy Clinical applications and Limitations Chromoesophagoscopy Chromogastroscopy Chromoduodenoscopy Chromocolonoscopy Endoscopic Tattooing

12 CHROMOESOPHAGOSCOPY Vital stains Lugol s solution Methylene blue Toluidine blue Use Stains glycogen in normal squamous mucosa Stains actively absorbing epithelium and metaplastic tissue Stains nuclear material of malignant epithelial lesions

13 Staining in Gastrointestinal Endoscopy Vital stains Clinical applications LUGOL S SOLUTION Stains glycogen in normal squamous mucosa Vital staining: Dark brown Technique Removal of surface mucus with 15% solution on N-acetylcysteine by spraying it with a special washing catheter. Next a 1-2% of Lugol s solution is sprayed (5-10 ml)

14 Staining in Gastrointestinal Endoscopy Vital stains Clinical applications LUGOL S SOLUTION Vital staining: Dark brown (sensitivity 89% - specificity 93% ) Barrett s esophagus (non staining) Esophageal cancer (non staining) Reflux esophagitis (non staining)

15 Staining in Gastrointestinal Endoscopy Vital stains Clinical applications LUGOL S SOLUTION Stains glycogen in normal squamous mucosa Vital staining: Dark brown Barrett s esophagus (non staining) Esophageal cancer (non staining) Reflux esophagitis (non staining)

16 Staining in Gastrointestinal Endoscopy Vital stains Clinical applications LUGOL S SOLUTION Stains glycogen in normal squamous mucosa Vital staining: Dark brown Barrett s esophagus (non staining) Esophageal cancer (non staining) Reflux esophagitis (non staining)

17 LUGOL S SOLUTION in Barrett s Esophagus

18 CHROMOESOPHAGOSCOPY Vital stains Use Lugol s solution Toluidine blue Methylene blue Stains glycogen in normal squamous mucosa Stains nuclear material of malignant epithelial lesions Stains actively absorbing epithelium and metaplastic tissue

19 Staining in Gastrointestinal Endoscopy Clinical applications TOLUIDINE BLUE 1-2% Vital staining blue Squamous cell carcinoma of the esophagus Gastric metaplasia in Barrett s esophagus

20 CHROMOESOPHAGOSCOPY Toluidine blue TB can stain columnar-type mucosa in Barrett s esophagus, but it cannot discriminate between gastric and intestinal metaplasia (sensitivity 98% - specificity 80%) Canto MI, Gastrointest Endosc 1996; 44:1-7

21 Staining in Gastrointestinal Endoscopy Clinical applications CHROMOESOPHAGOSCOPY Toluidine blue as screening test for squamous cell carcinoma

22 Staining in Gastrointestinal Endoscopy Clinical applications CHROMOESOPHAGOSCOPY Toluidine blue

23 CHROMOESOPHAGOSCOPY Vital stains Use Lugol s solution Toluidine blue Methylene blue Stains glycogen in normal squamous mucosa Stains nuclear material of malignant epithelial lesions Stains actively absorbing epithelium and metaplastic tissue

24 CROMOENDOSCOPIA Blu di Metilene (colorante vitale) Modalità d azione Concentrazione 0,1 1% Colora in blu le cellule epiteliali di tipo assorbente (piccolo intestino, colon) e la metaplasia intestinale a livello gastrico Eliminazione per via renale Non effetti collaterali

25 Staining in Gastrointestinal Endoscopy Clinical applications CHROMOESOPHAGOSCOPY Methylene blue selectively stains intestinal metaplasia in Barrett s oesophagus Canto MI, Setrakian S, Petras RE, et al Gastrointest Endosc 1996; 44:1-7.

26 Staining in Gastrointestinal Endoscopy Methylene blue -Clinical applications Barrett s esophagus Methylene Blue 0,5-1%

27 Methylene blue Interpetation of Staining The pattern of MB staining may be diffuse (longsegment Barrett) or focal (short-segment Barrett). Canto MI - Endoscopy 2002; 34: MB chromoendoscopy significantly increase the detenction on IM in patients with suspected SSBE, especially those with greater than 1 cm of appearing mucosa in the distal esophagus. P. Sharma e coll. Gastrointest Endosc 2001; 54:289-93

28 Staining in Gastrointestinal Endoscopy Clinical applications CHROMOESOPHAGOSCOPY Methylene blue The accuracy and cost-effectiveness of methylene blue-directed biopsies for detecting intestinal metaplasia and dysplasia/cancer were significantly greater than 4-quadrant, jumbo random biopsies in a randomized controlled sequential study. Canto MI, Gastrointest Endosc 1996; 43:165 ( )

29 Methylene blue Interpetation of Staining Dysplastic or malignant Barrett s esophagus results in the endoscopic appearance of focal light-blue or pink (unstained) or heterogeneously stained mucosa. Canto MI - Endoscopy 2002; 34:

30 Classification of Barrett,s epithelium by magnifying endoscopy T. Endo Gastrointest Endosc 2002; 55:641-7

31 Chromogastroscopy Methylene Blue Congo Red Indigo carmine

32 Staining in Gastrointestinal Endoscopy Clinical applications CHROMOGASTROSCOPY Methylene Blue Stains actively absorbing epithelium and metaplastic tissue It has been used to positively stain metaplastic absorptive epithelium, such as intestinal -type metaplasia in the stomach. The technique of MB staining was originally described by Japanese investigators for improving the diagnosis of early gastric cancer. Fennerty MB, Gastrointes Endosc. 1992; 38:696-8 Tatsuta M, Endoscopy 1984; 16:

33 Intestinal metaplasia A. Grassi

34 Staining in Gastrointestinal Endoscopy Clinical applications CONGO RED 0,3% Reactive staining (ph indicator) turns red to dark blue or black Acid-secreting gastric mucosa (including ectopic locations) Gastric cancer (non staining)

35 Staining in Gastrointestinal Endoscopy Clinical applications CHROMOGASTROSCOPY Congo Red To define acid-secretion area Tatsuta M, Endoscopy, 1984; 16:

36 Staining in Gastrointestinal Endoscopy Clinical applications CHROMOGASTROSCOPY Congo Red M. Marini

37 Staining in Gastrointestinal Endoscopy Clinical applications CHROMOGASTROSCOPY Methylene Blue-Congo Red The combination of MB and CR has been described as being useful for detection of minute or synchronous gastric cancer Tatsuta M, Endoscopy, 1984; 16:

38 Staining in Gastrointestinal Endoscopy Clinical applications INDIGO CARMINE 0,1-1% Contrast Stain blu (indigo) Colon, gastric, duodenal, esophageal lesions Barrett s esophagus

39 Staining in Gastrointestinal Endoscopy Clinical applications CHROMOGASTROSCOPY Indigo carmine 0,1-1% For contrast topography M. Marini

41 Staining in Gastrointestinal Endoscopy Clinical applications CHROMODUODENOSCOPY Methylene Blue/Indigo carmine Both dyes were used for vital staining and surface staining. Today there is a low interest for the duodenal chromoscopy. Kohli Y, Endoscopy, 6: , 1974

43 Cromocolonscopia I coloranti Blu di Metilene Indaco di carminio Crystal Violet Cresyl violet Inchiostro di China (Blu di Metilene)

44 Impiego clinico CROMOCOLONOSCOPIA Blu di Metilene Valutazione del grado di funzionalità dell epitelio in corso di Malattia Infiammatoria Cronica Diagnosi precoce di lesioni neoplastiche nella RCU cronica Kiesslich R, Gastroenterology 2003; 14:

45 CROMOCOLONOSCOPIA Indaco di Carminio (colorante di contrasto) Modalità d azione Concentrazione 0,1 0,4% Colora (blu) le normali aree di depressione della mucosa e le zone patologiche migliorando la visione endoscopica Effetto molto breve - Eliminazione per via renale Non effetti collaterali Impiego clinico Studio della superficie mucosa Studio delle formazioni polipose

46 Modalità d impiego CROMOCOLONOSCOPIA Indaco di Carminio Eliminazione muco e residui fecali dalla zona da esaminare Diffusione del colorante mediante catetere spray oppure Diffusione del colorante mediante siringa collegata al canale operatore ATTENZIONE: non eseguire con forza il lavaggio sulla lesione!

47 CROMOCOLONOSCOPIA Indaco di Carminio Impiego clinico Studio della superficie mucosa

48 Impiego clinico CROMOCOLONOSCOPIA Indaco di Carminio Valutazione estensione delle formazioni polipose e caratteristiche della loro superficie ( Pit pattern )

49 G.Gizzi The pits of the normal mucosa are round and regular in size and arrangement The pits of non-neoplastic, hyperplastic polyps are larger than the normal pits, and star-shaped but regularly arranged In polypoid adenomas the pits often look elongated Pit Pattern Classification Lesions with compactly arranged pits smaller than normal ones are characteristically depressed and tend to be early cancers. In polypoid adenomas the pits sometimes look branched The pit pattern in intramucosal cancer or invasive cancer range from the fairly Irregular to non-structural pattern.

50 CROMOCOLONOSCOPIA Crystal violet - Violetto di genziana (Colorante vitale) Impiego clinico Studio in associazione alla magnificazione nei casi di difficoltà nella valutazione del pit patternes Modalità d azione Concentrazione 0,2% -Effetto cromatico entro 2-3 mn Colora (viola) lo sbocco delle ghiandole del Lieberkuhn Probabili effetti citotossici

51 Indaco di Carminio + Crystal violet 1. Endoscopia convenzionale 2. Lavaggio 3. Indaco di Carminio (0.2%) 4. Magnificazione 5. Crystal violet (0.2%) 6. Magnificazione 1 2 Conventional endoscopy 3 4 5

52 VISIONE ORDINARIA BASSA MAGNIFICAZIONE INDACO CARMINIO ALTA MAGNIFICAZIONE INDACO CARMINIO ALTA MAGNIFICAZIONE CRISTAL VIOLETTO

53 CROMOCOLONOSCOPIA Indaco di Carminio Altro utilizzo. Impiego nella tecnica di mucosectomia

54 CROMOCOLONOSCOPIA ma una volta rimossa la lesione ricordiamoci di marcarla con l INCHIOSTRO DI CHINA!!! Impiego in tutti i distretti. China sterile diluita 1:10 in fisiologica. Utilizzata (infiltrazione con ago) per marcare in modo permanente un segmento intestinale

55 Chromoendoscopy High Resolution Endoscopy Zoom Endoscopy Magnification Endoscopy Mucosectomia Curiosità per gli addetti ai lavori o metodica di routine?

56 Chromoendoscopy High Resolution Endoscopy Zoom Endoscopy Magnification Endoscopy

57 L evoluzione nella tecnologia 1980 Fibroendoscopia ENDOSCOPIA 1990 Videoendoscopia (convenzionale) CCD con 100/300 K pixels 2000 Videoendoscopia (Alta risoluzione) CCD con 450/800 K pixels

59 Zoom Endoscopy Alcuni endoscopi ad alta risoluzione sono dotati di uno zoom ottico che consente, modificando la distanza focale, un particolare ingrandimento della visione endoscopica (150x). Successivamente l immagine viene registrata sul CCD.

61 Magnifying Endoscopy La Magnifying Endoscopy sfrutta una tecnica (software di manipolazione digitale) in grado di ingrandire un immagine registrata precedentemente dal CCD in dimensioni reali. Quindi si tratta di un immagine ottenuta attraverso l ingrandimento dei vari pixels e il risultato, a forte ingrandimento, è lo sgranamento dell immagine stessa e non l acquisizione di maggiori particolari!

62 La migliore magnificazione viene quindi data da Videoendoscopi con zoom ottico (o zoom ottico + elettronico) Altre variabili che condizionano la qualità dell immagine: caratteristiche del CCD profondità di colore

63 Magnifying Endoscopy Tuttavia, nel gergo corrente il termine magnificazione (anche se erroneamente) viene indifferentemente utilizzato sia che si tratti di ingrandimento ottico, elettronico o misto.

64 Ma perché tanto interesse verso tali tecnologie? Per lo studio delle lesioni precancerose. in quanto la prognosi dei tumori gastrointestinali è strettamente legata alla diagnosi precoce delle lesioni precancerose e dei tumori in fase iniziale.

65 Il nuovo concetto dei tumori colo-rettali non polipoidi Fujii T, Endoscopy 2001; 33:1036 Adenoma piatto Early Colorectal Cancer in Giappone dal1962 al1971 3% dal1992 al %

66 Evoluzione del cancro colorettale: Mountain Route and Direct Route de novo carcinoma Il cancro colorettale early di tipo depresso ha un alto potenziale di malignità e di invasività anche se di piccole dimensioni. Per cui vanno adottate tecniche adeguate di rimozione endoscopica per una corretta diagnosi istopatologica

67 Rischio di metastasi linfonodali correlato al grado di invasione sottomucosa PROFONDITA TUMORE M SM 1 SM 2 - SM 3 MUSC % METASTAS. LINF Kudo 98

68 Endoscopic Mucosal Resection EMR Tada, 84 Makuuchi, 88

69 Endoscopic Mucosal Resection EMR Tada, 84 Makuuchi, 88

70 Endoscopic Mucosal Resection LIFT-AND-CUT (strip biopsy)

71 Endoscopic Mucosal Resection Tori, 95 SUCK-AND-CUT Colon?

72 Chromoendoscopy High Resolution Endoscopy Zoom Endoscopy Magnification Endoscopy Mucosectomia Curiosità per gli addetti ai lavori o metodica di routine?