Ποσοτικός και αντικειμενικός προσδιορισμός της επίδρασης της συγκέντρωσης του οξικού οξέος και παραγόντων που μεταβάλλουν το pH του τραχήλου, στα χαρακτηριστικά της από οξικό οξύ επαγόμενης λεύκανσης, με τη χρήση της δυναμικής φασματικής απεικόνισης (DySIS), σε γυναίκες με παθολογικά τραχηλικά επιχρίσματα

Abstract

ObjectivesTo investigate and quantify the effect of the acetic acid concentration and the pH of the cervix during the menstruation cycle in the diagnostic signal associated with the acetowhitening (AW) effect. Further, to assess the performance of the DySIS colposcope mapping in three different concentrations of acetic acid solution and in the two phases of the cycle. MethodsColposcopy suffers from low sensitivity, high biopsy sampling error rate and high inter- and intra-observer disagreement in identifying cervical lesions. The Dynamic Spectral Imaging System (DySIS) is a novel colposcope, indented to improve the diagnostic performance when detecting cervical neoplasia in vivo. It measures the dynamic characteristics of the AW effect and calculates quantitative parameters, expressing the degree and duration of the effect for every point of the cervix. The spatial distribution of the calculated parameters composes a color-coded map, which is superimposed onto the tissue image to assist biopsy sampling and treatment. Both colposcopic and color-coded images are stored in an integrated database, facilitating review and patient’s follow-up. The advanced optics and imaging electronics provide glare-free and real-time mega-pixel digital microscopic imaging. We have, for the first time, quantified the effect of the concentration of acetic acid on the acetowhitening and investigated the diagnostic performance of DySIS. Colposcopic practices worldwide are employing different concentrations (most commonly 3% and 5%), based solely on empirical and qualitative criteria. Quantitative assessment of the AW effect in different concentrations would comprise an objective validation of the most appropriate concentration, providing better results. For the purpose of this study we enrolled 57 women that were referred for colposcopy. Three cases were excluded due to technical or device misuse reasons, resulting in 54 cases eligible for the analysis. Each subject was examined with DySIS in three successive sessions, within the same day, and using one of the 3%, 4% and 5% concentrations in each examination, totaling 162 colposcopic examinations. Preliminary tests were used to define the proper time interval between successive examinations. This interval should be longer than that time required for the tissue to restore its original color, after the application of acetic acid solution. Quite impressively this time has been measured to be 45 min, which is much longer than commonly thought. The effect of the pH of the cervix which varies during the menstruation cycle of the woman has never been assessed in a consistent and quantified manner. By performing successive examinations in the two phases of the cycle using the DySIS digital colposcope, we quantified the effect and were able to compare the accuracy of the mapping. In this study, of the 32 women that enrolled, 4 were excluded from the analysis (technical reasons, missing data, etc.), resulting in 64 examinations. To assess each case, tissue samples were taken from areas corresponding to the most atypical sites of the DySIS color-coded map. All biopsies or loop excisions were submitted for histological assessment, which was considered as the “golden standard” in the analysis. ResultsAcetic acid concentration. The performance of the DySIS mapping in detecting and mapping, in vivo, cervical neoplasia has been found to be: A) sensitivity for 3% concentration, 86% (95% CI 69-94%); for 4% concentration, 79% (95% CI 61- 90%); for 5% concentration, 82% (95% CI 63-92%) and B) specificity for 3% concentration, 81% (95% CI 62-91.5%); for 4% concentration, 77% (95% CI 58-89%); and for 5% concentration, 77% (95% CI 58-89%). DySIS demonstrates very good performance in all concentrations, while the 3% shows the best performance (sensitivity 86%, specificity 81%). Moreover, we observed that morphological features that must be assessed during a colposcopic examination, such as mosaic pattern and atypical vessels, are better highlighted when the 5% concentration is used. Menstruation cycle phase. The performance of the DySIS map in identifying neoplasia was A) for the first phase sensitivity 64% (95% CI 35-85%) and specificity 82% (95% CI 59-94%) and B) for the second phase sensitivity 64% (95% CI 35-85%) and specificity 71% (95% CI 47-87%). The observed differences are not statistically significant, indicating that the phase of the cycle during which the examination is performed does not have an effect on the DySIS mapping. However, it was observed that the mucus composition differed, which may have led to an overshooting during the second phase (additional false positive readings). In accordance with the literature though, the morphological characteristics do appear slightly stronger in the second phase. ConclusionsThe effect of the acetic acid solution in the diagnostic information associated with the AW test was assessed quantitatively for the first time. We assessed the performance of the DySIS color-coded map in three different concentrations of the acetic acid solution and in the two phases of the menstruation cycle. It demonstrated an impressive reproducibility, indicating that it can be operated with different concentrations and in either phase with similar, and high, performance. The fact that in all studied scenarios the DySIS color-coded exceeded by far the typical colposcopic sensitivity in detecting high grade lesions, suggests strongly that it can also substantially improve colposcopic performance in detecting and grading, in vivo, cervical neoplasia.

ΑντικείμενοΑντικείμενο της μελέτης μας, αποτέλεσε η έρευνα και ποσοτικοποίηση του αποτελέσματος της διαφοροποίησης της συγκέντρωσης του διαλύματος οξικού οξέος, καθώς και του pH της τραχηλικής βλέννης, στις δύο φάσεις του εμμηνορυσιακού κύκλου, στο διαγνωστικό σήμα που σχετίζεται με το φαινόμενο της από οξικό οξύ επαγόμενης λεύκανσης.Ειδικά, θα θέλαμε να εντοπίσουμε τις διαφορές που παρουσιάζουν οι ψευδοχρωματικοί χάρτες της ίδιας γυναίκας, που προκύπτουν μετά από εξέταση της με το κολποσκόπιο DySIS, με τρεις διαφορετικές συγκεντρώσεις οξικού οξέος, αλλά και στις δύο φάσεις του εμμηνορυσιακού της κύκλου.ΜέθοδοιΗ κολποσκόπηση, σαν μέθοδος, παρουσιάζει χαμηλή ευαισθησία, καθώς υπάρχει μεγάλος βαθμός ασυμφωνίας στις γνωματεύσεις που δίνουν διαφορετικοί κολποσκόποι, ή ακόμα και ο ίδιος ο κολποσκόπος άν ξαναεκτιμήσει την ίδια γυναίκα άλλη στιγμή. Η Δυναμική Φασματική Απεικόνιση και το κολποσκόπιο DySIS, αποτελούν καινοτόμα μέθοδο, που βοηθά στην ανίχνευση της τραχηλικής ενδοεπιθηλιακής νεοπλασίας in vivo.Υπολογίζει τα δυναμικά χαρακτηριστικά της από οξικό οξύ επαγόμενης λεύκανσης (ACW), καθώς και ποσοτικές παραμέτρους που εκφράζουν τον βαθμό και τη διάρκεια του φαινομένου σε κάθε σημείο του τραχήλου της μήτρας. Έτσι προκύπτει ένας ψευδοχρωματικός χάρτης που υπερτίθεται στην πραγματική εικόνα του τραχήλου της μήτρας και που καθοδηγεί τον χειριστή στην λήψη βιοψιών αλλά και θεραπευτικών επεμβάσεων. Τόσο η εξέταση όσο και οι ψευδοχρωματικοί χάρτες που προκύπτουν από αυτή, αποθηκεύονται σε μια βάση δεδομένων, διευκολύνοντας την αναδρομή σε αυτά και την παρακολούθηση της γυναίκας. Το άριστο οπτοηλεκτρονικό σύστημα της συσκευής, κάνει την εικόνα που παράγεται τέλεια.Για πρώτη φορά διεθνώς, ποσοτικοποιήσαμε το αποτέλεσμα της μεταβολής της συγκέντρωσης οξικού οξέος στο φαινόμενο της από οξικό οξύ επαγόμενης λεύκανσης. Στην κολποσκόπηση χρησιμοποιούνται διεθνώς τα διαλύματα οξικού οξέος 3% έως 5%, αλλά η χρήση τους είναι εμπειρική και βασίζεται σε ποιοτικά κριτήρια. Η ποσοτική εκτίμηση του φαινομένου της από οξικό οξύ επαγόμενης λεύκανσης, που προκύπτει με χρησιμοποίηση διαλύματος οξικού οξέος διαφορετικών συγκεντρώσεων, θα μας δείξει την αντικειμενικά βέλτιστη συγκέντρωση οξικού οξέος,που εμφανίζει τα καλύτερα αποτελέσματα.Για τον σκοπό αυτό, εξετάσαμε 57 γυναίκες οι οποίες παραπέμφθηκαν για κολποσκόπηση. Τρείς γυναίκες αποκλείσθηκαν για τεχνικούς λόγους και έτσι στην μελέτη εισήχθησαν 54 γυναίκες. Κάθε γυναίκα εξετάσθηκε τρείς διαδοχικές φορές την ίδια ημέρα, με συγκεντρώσεις διαλύματος οξικού οξέος 3%, 4% και 5% αντίστοιχα (σύνολο εξετάσεων 162). Προηγήθηκε προκαταρκτική μελέτη, για να δούμε ποιό θα ήταν το χρονικό διάστημα που θα μεσολαβούσε από την μία εξέταση μέχρι την άλλη. Το χρονικό αυτό διάστημα, θα έπρεπε να είναι μεγαλύτερο από τον χρόνο που χρειζόταν το τραχηλικό επιθήλιο να ανακτήσει το φυσιολογικό του χρώμα μετά την προσθήκη διαλύματος οξικού οξέος. Προς έκπληξή μας το χρονικό αυτό διάστημα, ήταν περίπου 45 λεπτά, δηλαδή πολύ μεγαλύτερο από ότι πιστεύαμε μέχρι σήμερα.Το αποτέλεσμα της αλλαγής του pΗ, της τραχηλικής βλέννης που παρατηρείται στις δύο φάσεις του εμμηνορυσιακού κύκλου της γυναίκας, αποτέλεσε αντικείμενο της δεύτερης φάσης της μελέτης μας. Αυτό πραγματοποιήθηκε εξετάζοντας την ίδια γυναίκα με το κολποσκόπιο DySIS, με την ίδια συγκέντρωση διαλύματος οξικού οξέος στις δύο φάσεις του εμμηνορυσιακού της κύκλου και συγκρίνοντας τελικά τους ψευδοχρωματικούς χάρτες που προέκυψαν από τις δύο εξετάσεις. Σε αυτή την μελέτη, από τις 32 γυναίκες οι οποίες συμμετείχαν, οι 4 αποκλείσθηκαν για τεχνικούς λόγους (σύνολο εξετάσεων 64).Για την εκτίμηση κάθε περίπτωσης ξεχωριστά, ελήφθησαν βιοψίες από τις περιοχές που εμφανίζονταν πιο ύποπτες στον ψευδοχρωματικό χάρτη που προέκυπτε μετά το πέρας όλων των εξετάσεων των γυναικών, τόσο με τις 3 συγκεντρώσεις διαλύματος οξικού οξέος, όσο και στις δύο φάσεις του εμμηνορυσιακού τους κύκλου.Τα παρασκευάσματα των βιοψιών αλλά και των κωνοειδών εκτομών που ελήφθησαν, εστάλησαν για ιστολογική εξέταση, που αποτέλεσε τον χρυσό κανόνα της αξιολόγησης και της ανάλυσης των αποτελεσμάτων μας.Αποτελέσματα Συγκεντρώσεις οξικού οξέος: Η δυνατότητα του DySIS, να ανακαλύψει, να χαρτογραφήσει, και κατά συνέπεια να διαβαθμίσει, την τραχηλική ενδοεπιθηλιακή νεοπλασία παρουσιάζει : α) ευαισθησία για το διάλυμα οξικού οξέος συγκέντρωσης 3%, 86% (95% CI 69-94%), για το 4%, 79% (95% CI 61- 90%), για το 5%, 81.5% (95% CI 63-92%) και β) ειδικότητα για το 3%, 81% (95% CI 62-91.5%), για το 4%, 77% (95% CI 58-89%), για το 5%, 77% (95% CI 58-89%). Το DySIS, αποδεικνύει ότι μπορεί να χρησιμοποιηθεί με όλες τις συγκεντρώσεις, με την συγκέντρωση 3% να υπερτερεί των άλλων δύο (ευαισθησία 86%, ειδικότητα 81%). Επιπλέον, παρατηρήσαμε ότι τα μορφολογικά χαρακτηριστικά του τραχήλου όπως το μωσαϊκό, η διάστιξη, ή η ανώμαλη αγγείωση, αναδεικνύονται πολύ καλύτερα όταν χρησιμοποιείται η συγκέντρωση διαλύματος οξικού οξέος 5%.Εμμηνορυσιακός κύκλoς: Η δυνατότητα του DySIS να διαγνώσει και να διαβαθμίσει την τραχηλική ενδοεπιθηλιακή νεοπλασία ήταν: α) για την πρώτη φάση του εμμηνορυσιακού κύκλου 64% (95% CI 35-85%) και η ειδικότητα 82% (95% CI 59-94%) και B) για την δεύτερη φάση ευαισθησία 64% (95% CI 35-85%) και ειδικότητα 71% (95% CI 47-87%). Οι παρατηρούμενες διαφορές, δεν ήταν στατιστικά σημαντικές, γεγονός που σημαίνει ότι οι ψευδοχρωματικοί χάτρτες που εμφανίζονται με το DySIS στις δύο φάσεις του εμμηνορυσιακού κύκλου, είναι παρόμοιοι και ως εκ τούτου η φάση του κύκλου που εξετάζεται η γυναίκα δεν επηρεάζει την εξέταση. Παρατηρήθηκε ωστόσο ότι, στην δεύτερη φάση του κύκλου λόγω της σύστασης της τραχηλικής βλέννης που παρατηρείται σε αυτή τη φάση, είχαμε περισσότερα ψευδώς θετικά ευρήματα. Επίσης, όπως διαπιστώθηκε και από άλλους ερευνητές και παρατηρήσαμε και εμείς, στην δεύτερη φάση του εμμηνορυσιακού κύκλου τα μορφολογικά χαρακτηριστικά του τραχήλου διακρινόταν ελαφρά εντονότερα. ΣυμπεράσματαΓια πρώτη φορά διεθνώς, ποσοτικοποιήσαμε το φαινόμενο της από οξικό οξύ επαγόμενης λεύκανσης. Αξιολογήσαμε την δυνατότητα της χρήσης του κολποσκοπίου DySIS, με τρεις διαφορετικές συγκεντρώσεις διαλύματος οξικού οξέος, αλλά και στις δύο φάσεις του εμμηνορυσιακού κύκλου της γυναίκας. Το DySIS, επέδειξε εντυπωσιακή επαναληψιμότητα, αποδεικνύοντας ότι μπορεί να λειτουργήσει άψογα, με διαφορετικές συγκεντρώσεις διαλύματος οξικού οξέος, αλλά και στις δύο φάσεις του εμμηνορυσιακού κύκλου. Το γεγονός ότι, σε όλες τις εξετάσεις που πραγματοποιήθηκαν, η ευαισθησία του DySIS ξεπέρασε αυτή της κλασσικής κολποσκόπησης στην διάγνωση υψηλόβαθμων τραχηλικών ενδοεπιθηλιακών νεοπλασιών, αποδεικνύει ότι μπορεί να βελτιώσει την ευαισθησία της κολποσκοπικής εξέτασης -αν χρησιμοποιηθεί συμπληρωματικά- στη διάγνωση και βαθμοποίηση της τραχηλικής ενδοεπιθηλιακής νεοπλασίας.