Visualization of human enteric nervous system using confocal endomicroscopy

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K09061
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 55010:General surgery and pediatric surgery-related
• Research Institution: Tokyo Metropolitan Children
• Principal Investigator: Shimojima Naoki 地方独立行政法人東京都立病院機構東京都立小児総合医療センター(臨床研究部), 外科, 部長 (30317151)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 炭山 和毅 東京慈恵会医科大学, 医学部, 教授 (90385328) ; 小林 雅邦 東京慈恵会医科大学, 医学部, 助教 (40570552) ; 原田 篤 地方独立行政法人東京都立病院機構東京都立小児総合医療センター(臨床研究部), なし, 医員 (40839536)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 腸管神経 / 可視化 / ヒルシュスプルング病 / ヒルシュスプルング病類縁疾患 / 共焦点内視鏡 / 分光ビデオシステム / 近赤外ハイパースペクトラルイメージング

Outline of Final Research Achievements

Hirschsprung's disease is a congenital abnormality of the enteric nervous
system (ENS) presenting severe constipation soon after birth due to the lack of ganglion cells in the distal gut. Surgery for Hirschsprung's disease requires an intraoperative histopathological diagnosis to assess the extent of aganglionosis. Confocal laser endomicroscopy (CLE) is a novel endoscopic technique allowing real-time, in vivo analysis of cellular details during ongoing endoscopy. In this study, we evaluated the possibility of a new application of CLE to provide real-time observations of the ENS in patients with Hirschsprung's disease and its allied disorders. So far, we have successfully visualized ENS network using surgically resected intestines with high accuracy, and we performed in vivo visualization in two patients with Hirschsprung's disease and hypoganglionosis, respectively. We also realized new challenges of the use of unpermitted fluorescent dye and the limited focus depth.

Free Research Field

小児外科

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまでヒルシュスプルング病の根治術の際に正常部と無神経節部の境界である移行帯で切除し、術後に便秘を主体とする排便機能障害を認める症例が数多く報告されている。この背景には、術中迅速病理診断の課題である小さな限られた検体から腸管全体の神経分布を予見するという難しさがある。CLEを用いた腸管神経可視化技術が臨床応用可能になると、より正確かつ簡便に神経分布の把握が低侵襲に可能となり、移行帯切除を減らすことが出来るようになる。また、腸管全域に渡り神経が減少しているhypoganglionosisなどのヒルシュスプルング病類縁疾患の診断にも応用することが可能となり、その学術的意義は大きい。