Hochauflösende Rektoskopie mittels dual-mode MHz optischer Kohärenztomographie – ein Schritt zur real time 3D Endoskopie

Einleitung: Neben der Koloskopie und der histologischen Differenzierung spielt der endoskopische Ultraschall (EUS) eine essentielle Rolle in der Ausbreitungsdiagnostik des Rektumkarzinoms (T-Stadien). Im Vergleich zum EUS bietet die optische Kohärenztomographie (OCT) eine höhere Ortsauflösung, welche ein präziseres Staging und eine verbesserte Genauigkeit bezüglich therapeutischer Konzepte und Evaluation des Therapieansprechens ermöglichen kann.

Ziele: Das Ziel unserer Studie war es, die Nutzbarkeit und Bildgebungsqualität unseres neu entwickelten MHz-OCT Rektoskops zu evaluieren, nachdem ein „extended range“ Modus integriert wurde und der Standard Modus optimiert wurde.

Methodik: In den bestehenden Prototypen eines OCT-Rektoskops wurden mittels zweier Fasern und eines fiberoptischen Faserschalters (MEMS) die Bildgebungsmodalität „extended range“ integriert und der Standardmodus optimiert. Die Leistungsfähigkeit des OCT-Rektoskops wurde anschließend in zwei Ethanol-Glycerin-Lysoformin konservierten Körperspendern in-situ evaluiert.

Ergebnis: Der „extended range“ Modus bot größere Bildgebungstiefe und Fokusbereich und konnte bei guter Bildqualität verschiedene Rektumdurchmesser oder Wanddicken ausgleichen. Der optimierte Standardmodus ermöglichte eine detaillierte Auflösung der rektalen Wandschichten mit intramuralen Gefäßen. Die generierten Aufnahmen zeigten eine deutlich bessere Bildqualität als der vorherige MHz-OCT Rektoskop Prototyp und als der konventionelle EUS. Die Mukosa erschien als breites blassgraues Band, begrenzt durch die Lamina muscularis mucosae. Die Submukosa zeigte sich als inhomogene, hellgraue Zone. In der Tunica muscularis ließen sich Stratum circulare und longitudinale als zwei homogene dunkelgraue Banden differenzieren. Die Serosa wurde als helles Band sichtbar.

Schlussfolgerung: Das neue „dual-mode“ Design bietet die Möglichkeit während der Untersuchung einfach und schnell in den extended range Modus zu wechseln. Die Bildgebungsqualität überzeugt durch eine klare Differenzierung der verschiedenen rektalen Wandschichten. Weitere Messungen und Studien am lebenden Menschen werden benötigt, um das dual-mode MHz-OCT Rektoskop im humanen Kolon in vivo zu evaluieren. In der Zukunft ließe sich diese Technik neben der Karzinomdiagnostik auch bei anderen Indikationen wie Entzündungsquantifizierung in chronisch entzündlichen Darmerkrankungen einsetzen und mittels Integration in ein Koloskop auf das gesamte Colon anwenden.