Advances in Clinical and Experimental Medicine
2010, vol. 19, nr 4, July-August, p. 461–467
Publication type: original article
Language: English
Autofluorescence Endoscopy in Diagnosis of Laryngeal Lesions
Endoskopia autofluorescencyjna w diagnostyce zmian nabłonkowych krtani
1 Department of Otolaryngology, Faculty of Dentistry, Wroclaw Medical University, Poland
2 Department of Otolaryngology, Head and Neck Surgery, Wroclaw Medical University, Poland
3 Department of Otolaryngology, District Railway Hospital, Wroclaw, Poland
4 Department of Otolaryngology, University Hospital (ASK), Wroclaw, Poland
Abstract
Background. One of the most important problems in head and neck oncology is early diagnosis of laryngeal cancer. Despite the introduction of new therapeutic methods and improvement of surgical techniques, patients’ 5-year survival rate still depends primarily on the stage of the disease at the moment of introduction of appropriate treatment.
Objectives. The goal of this study was to assess the efficacy of autofluorescence endoscopy (AFE) in diagnosis of laryngeal lesions. AFE examinations were carried out on out-patient basis, without general anesthesia and without using any photosensitizing agents (topical or systemic). Sensitivity and specificity of AFE alone, as well as AFE combined with classic white-light endoscopy, were calculated.
Material and Methods. 129 patients (30 women and 99 men) at the age between 22–89 with various laryngeal pathologies entered the study. Patients did not receive any photosensitizing agents. No tissue staining was used. Occasionally, the patients received local 10% Xylocaine anesthesia before the examination. All examinations were performed using modified laryngeal endoscopic setup. All patients underwent classical white-light endoscopy followed by AFE examination. Sites of possible pathologies were noted for further biopsy. The results obtained during white-light endoscopy and AFE were then compared to histopathological findings. Sensitivity and specificity were calculated.
Results. Suspected malignant lesions were confirmed in 63 out of 72 cases when using white-light endoscopy, and in 71 out of 72 during AFE (p = 0.0087). In precancerous lesions, 9 out of 19 were identified during white-light endoscopy, while AFE allowed to properly identify 16 out of 19 precancerous lesions (p = 0.0166). In all lesions, histologically classified as benign, the authors received 18 false positive results (white-light endoscopy) and 7 false positive results with AFE (p = 0.0072). Overall sensitivity of AFE was 95.6% and specificity was 81.6%. For whitelight endoscopy the results were 79.1% and 52.6% respectively. Combined specificity of both methods was 96.7%.
Conclusion. AFE is an effective, supplementary method of diagnosing pathologies of the glottic as well as supraglottic region of the larynx, that can be used in routine out-patient care. AFE is completely safe and has a very high sensitivity in detecting invasive cancer as well as early precancerous lesions (starting from LIN II). It allows to precisely visualize the extensions of the lesion and can be used to diagnose changes in supraglottic region. AFE can also be used in monitoring patients after treatment and in early detection of possible recurrence.
Streszczenie
Wprowadzenie. Diagnostyka i leczenie raka krtani jest dziś jednym z największych wyzwań w onkologii głowy i szyi. Mimo rozwoju nowych metod terapeutycznych i wprowadzeniu nowoczesnych technik chirurgicznych, w dalszym ciągu 5-letnie przeżycia w przypadku raka krtani zależą prawie wyłącznie od stanu zaawansowania choroby w chwili rozpoczęcia leczenia.
Cel pracy. Ocena skuteczności endoskopii autofluorescencyjnej (AFE) w diagnostyce zmian nabłonkowych w krtani. Opisana metoda pozwala na wykonywanie badania w trybie ambulatoryjnym, bez ogólnego znieczulenia i bez konieczności stosowania środków fotouczulających (zarówno miejscowo, jak i ogólnie). Obliczono czułość i specyficzność badania z wykorzystaniem endoskopii autofluorescencyjnej jako samodzielnej metody diagnostycznej oraz w połączeniu z klasycznym badaniem endoskopowym w białym świetle.
Materiał i metody. Badaniem objęto 129 pacjentów (30 kobiet i 99 mężczyzn) w wieku 22–89 lat, którzy zgłosili się do pracowni endoskopowej Kliniki Otolaryngologii. Nie podawano żadnych środków fotouczulających ani barwników tkankowych. Sporadycznie stosowano znieczulenie miejscowe 10% roztworem Xylocainy przed rozpoczęciem badania. AFE wykonywano z użyciem zmodyfikowanego zestawu do endoskopii krtani zaraz po klasycznym badaniu endoskopowym. Z podejrzanych obszarów krtani pobierano następnie wycinki do badania histologicznego. Wyniki otrzymane w czasie badań endoskopowych i AFE były porównywane do wyników badań histopatologicznych.
Wyniki. Podejrzenie zmian złośliwych potwierdziło się w 63 z 72 przypadków podczas klasycznej endoskopii i w 71 z 72 przypadków w badaniu AFE (p = 0,0087). W przypadku zmian przedrakowych podczas badania w świetle białym zidentyfikowano 9 z 19 przypadków, a z użyciem AFE 16 z 19 (p = 0,0166). W zmianach zakwalifikowanych histologicznie jako łagodne otrzymano 18 fałszywie dodatnich wyników (endoskopia klasyczna) oraz 7 po badaniu AFE (p = 0,0072). Czułość AFE wyniosła 95,6%, a specyficzność 79,1%. Dla klasycznej endoskopii wyniki wynosiły odpowiednio 81,6% oraz 52,6%. Łączna czułość obu metod diagnostycznych (endoskopia w świetle białym + AFE) zastosowanych łącznie wyniosła 96,7%.
Wnioski. AFE jest skuteczną uzupełniającą metodą diagnostyczną, pozwalającą wcześnie rozpoznawać zmiany w krtani (zarówno w głośni, jak i nadgłośni). Może być używana podczas rutynowego badania w trybie ambulatoryjnym. AFE jest całkowicie bezpieczna dla pacjenta. Charakteryzuje się bardzo wysoką czułością w rozpoznawaniu zmian nowotworowych i przednowotworowych (już od LIN II). Pozwala na precyzyjną ocenę rozległości zmian i może być używana do wczesnej diagnostyki zmian w nadgłośni. AFE może być także używana w monitorowaniu pacjentów po leczeniu oraz do wczesnego wykrywania ewentualnej wznowy.
Key words
laryngeal cancer, autofluorescence, early diagnosis
Słowa kluczowe
rak krtani, wczesna diagnostyka, autofluorescencja
References (18)
- Didkowska J, Wojciechowska U, Tarkowski W et al.: Nowotwory złośliwe w Polsce w 2000 roku. Centrum Onkologii – Instytut im. M. Skłodowskiej-Curie, Warszawa 2003.
- Kręcicki T, Zalesska-Kręcicka M, Zatoński M, Zatoński T, Frączek M: Diagnostyka autofluorescencyjna w przypadku zmian nabłonkowych krtani. Otorynolaryngologia – Przegl Klin 2005, 4 supl.1, s. 102.
- Ferlay J, Bray F, Pisani P et al.: GLOBOCAN 2002: Cancer incidence, mortality and prevalence worldwide. IARC CancerBase ver. 2.0, IARC Press, Lyon 2005, 4.
- Hirsch F et al.: Fluorescence vs white-light endoscopy for detection of preneoplastic lesions: a randomized study. Kennedy TC JCNI 2001, 93, 1385–1391.
- Parker S, Tong T, Bolden S et al.: Cancer Statistics, 1996. CA Cancer J Clin 1996, 65, 5.
- Dhingra J, Zhang X, Mcmillan K et al.: Diagnosis of Head and Neck Precancerous Lesions in an Animal Model Using Fluorescence Spectroscopy. Laryngoscope 1998, 108, 471–475.
- Day G, Blot W: Secondary Primary Tumors in Patients with Oral Cancer. Cancer 1992, 70, 14–16.
- Haringsma J, Tytgat G: The Value of Fluorescence Techniques in GI Endoscopy: Better than the Endoscopist’s Eye? The European Experience. Endoscopy 1998, 30, 416–418.
- Leunig A, Betz CS, Heinrich P, Janda P, Baumgartner R: Fluorescence staining of oral and laryngeal cancer after application of 5-aminolevulinic acid. Laryngorhinootologie 2002 Nov, 81(11), 807–814.
- Leunig A, Mehlmann M, Betz C et al.: Fluorescence staining of oral cancer using topical application of 5-ALA: fluorescence microscopy studies. J Photochem Photobiol 2001, 60, 44–49.
- Piotrowski WJ, Marczak J, Nawrocka A, Antczak A, Górski P: Inhalations of 5-ALA in photodynamic diagnosis of bronchial cancer. Monaldi Arch Chest Dis 2004, 61(2), 86–93.
- Csanady M, Kiss JG, Ivan L, Jori J, Czigner J: ALA (5-aminolevulinic acid)-induced protoporphyrin IX fluorescence in the endoscopic diagnostic and control of pharyngo-laryngeal cancer. Eur Arch Otorhinolaryngol 2004, 261(5), 262–266.
- Baletic N, Petrovic Z, Pendjer I et al.: Autofluorescent diagnosis in laryngeal pathology. Eur Arch Otorhinolaryngol 2004, 261, 233–237.
- Kulapaditharom B, Boonkitticharoen V: Laser-induced fluorescencje imaging in localization of head and neck cancers. Ann Otol Rhinol Laryngol 1998, 107, 3–7.
- Malzahn K, Dreyer T, Glanz H, Arens C: Autofluorescence Endoscopy in the Diagnosis of Early Laryngeal Cancer and Its Precursor Lesions. Laryngoscope 2002, 112, 488–493.
- Zargi M, Fajdiga I, Smid L: Autofluorescence imaging in the diagnosis of laryngeal cancer. Eur Arch Otorhinolaryngol 2000, 257, 17–23.
- Baletic N, Petrovic Z, Pendjer I et al.: Autofluorescent diagnosis in laryngeal pathology. Eur Arch Otorhinolaryngol 2004, 261, 233–237.
- Kulapaditharom B, Boonkitticharoen V: Laser-induced fluorescencje imaging in localization of head and neck cancers. Ann Otol Rhinol Laryngol 1998, 107, 3.