Article pp.369-381 du Vol.11 n°6 (1981)

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i d i t o r l a l

L'usage des c o l o r a n t s de m u q u e u s e en e n d o s c o p i e d i g e s t i v e h a u t e :

Int6r~t, a p p l i c a t i o n s p r a t i q u e s , p e r s p e c t i v e s

C. TRE1LLE, H. AUBERT et M. RACHAIL Clinique M(dicale B - Pavillon Calmette-Gu~rin C.H.U. de Grenoble, 38043 Grenoble Cedex (France)

The dye spraying methods in upper gastrointestinal endoscopy Indications and current practice

RI~SUM~,

Les colorants de muqueuse agissent soit du fait de leur absorption par l'6pith61ium digestif concern6, soit par un effet de contraste du fait d ' u n ~( tapissage ~> de la muqueuse. Les colorants les plus utilis6s sont les solutions iodo-iodur6es, le Bleu de M6tbyl6ne et le Bleu de Toluidine. L'utilisation de colorants au cours de l'endoscopie est facile et possible e n pratique courante selon une m6thode d'application directe.

Le Bleu de M6thyl6ne est particuli6rement int6ressant dans le diagnostic et la surveillance des ulc6res lin6aires, et le Lugol dans l'6tude des dysplasies et carcinomes i n t r a m u q u e u x de l'cesophage associ6s ou n o n au cancer invasif. Les auteurs discutent les indications pratiques et les perspectives qu'offre l'usage des colorants au cours de l'endoscopie digestive haute.

S U M M A R Y

Application of dyes during oesophago-gastro-duodenoscopy either realixes a vital staining if absorbed by the mucosa, or gives contrast changes to the normal mucosal redness.

Stains usually used are Lugol's solution, M e t h y l e n e Blue and Toluidine Blue. The use of stains during the endoscopy is simple and possible, in routine procedure, by direct application o f dyes under visual control.

M e t h y l e n e Blue is remarquably interesting in the diagnosis and [ollow-up of linear ulcers, and Lugol's solu- tion in the study o f dysplasia and in situ carcinoma o~ the esophagus. The authors discuss the practical indications and perspectives of the dye scattering m e t h o d in upper gastrointestinal endoscopy.

I N T R O D U C T I O N

Initialement utilis6s en gyn6cologie [19] et en ORL [16], les colorants de muqueuse ont

6t6 tardivement employ6s en gastroent6rologie.

A la suite des travaux des auteurs japonais [4, 7, 15, 20, 22], leur emploi n'est courant en Europe que depuis quelques ann6es [9, 12].

Tir6s h part : C. T R E I L L E , Pavillon Calmette- Gu6rin, C.H.U. de Grenoble, 38043 Grenoble Cedex (France).

Mots-cl~s : colorations vitales, colorations de muqueuse, endoscopie, Bleu de M6thyl~ne, solution de

r Lugol ~>, Bleu de Toluidine.

Key-words : dye spraying methods, endoscopy, Methylene Blue, Lugol's solution, Toluidine Blue.

T o m e X1 - N o 6 - 1981 T o m e X I - N o 6 - 198l 369

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Une r6cente mise au point a 6t6 faite dans cette m~me revue en 1978. I1 nous a sembl6 int6ressant de rapporter ici notre exp6rience.

L E S D I F F E R E N T S T Y P E S D E C O L O R A N T S

I1 est essentiel comme le souligne P. Main- guet [12] de distinguer deux groupes de colorants :

les colorants ~ vitaux ~> qui pr6sentent des propri6t6s tinctoriales reposant sur les caract~res d'absorption ceUulaire du colorant, et sur son absence de toxicit6 ;

- - l e s colorants de muqueuse <~ non vi-

taux >>, non m6tabolis6s par l'6pith61ium concern6 et qui tapissent la muqueuse en ac- centuant le relief.

La distinction entre ces deux types de colorants est cependant en partie artificielle, i'effet de contraste pouvant s'ajouter a la coloration vitale proprement dite, et un colorant

<~ non vital ~> pouvant le devenir dans certaines circonstances pathologiques.

Enfin ~t ces deux groupes s'ajoute celui des colorants dont les propri6t6s tinctoriales va- rient selon le pH ambiant, et dont la coloration est bas6e sur des propri6t6s chimiques.

Cette classification simple rejoint celle pr6- n6e par l'6cole japonaise [6] qui distingue:

- - l e s colorants agissant par e f f e t de contraste et se ddposant sur la muqueuse, sans

&re absorbds ni r6agir chimiquement avec elle ;

les colorants agissant du fait de ph6no- mbnes biologiques, apr~s absorption cetlulaire et stockage cytoplasmique (Bleu de M6thyl~ne au niveau de l'intestin) ;

- - les colorants agissant du fait de r6ac-

tions chimiques, soit dans la muqueuse apr~s leur absorption (solutions iodo-iodurdes au niveau de l'oesophage), soit en surface avec des constituants secr6toires (colorants sensibles au pH).

Les colorants les plus utilis6s sont les solutions iodo-iodur6es, le Bleu de M6thyl~ne, et plus r6cemment le Bleu de Toluidine :

- - Le B l e u de M ~ t h y l k n e est un colorant basique du groupe des quinones-imines et du sous-groupe des thiazines, largement utilis6 en parasitologie, cytologie, histologie. Son utilisation chez l'homme peut &re large et la dose pharmocologique maximale admise est de l'ordre de 50 cc de solution ~ 0,2 % [1]. Ses propri6t6s colorim6triques reposent sur son absorption par l'6pith61ium villositaire intestinal, son stockage au niveau des cellules cali- ciformes, et sur sa fixation sur la fibrine des ulc~res et le mucus gastrique [7, 9].

- - Le L u g o l ou plus exactement les solutions iodo-iodur6es (S.I.I.) a 6t6 largement utilis6 au niveau de l'~esophage in vitro [13, 18] et in vivo [25]. Les complications in6ran- tes ~ son utilisation chez l'homme restent th6oriques, si l'on n'exc6de pas la dose phar- macologique admise (5 cc ~ 3 %) [1, 24]. Les propri6t6s colorim6triques reposent sur l'absorption et le stockage du produit dans les granules de glycog~ne du corps muqueux de Malpighi, des 6pith61iums de type Malpighien.

- - Le B l e u de T o l u i d i n e est 6galement un col:orant du sous-groupe des Thiazines. Sa fixation 61ective sur ,I'ADN cellulaire en ferait pour certains un excellent marqueur des processus carcinomateux [3, 14]. En g6n6ral, on utilise 5 a 10 cc de Bleu de Toluidine ?~ 2 %, admi- nistr6s apr6s lavage ?~ l'acide ac6tique, soit au niveau de l'eesophage, soit au niveau de l'estomac.

M E T H O D E D ' U T I L I S A T I O N D E S C O L O R A N T S E N E N D O S C O P I E

D I G E S T I V E

9 L a m ~ t h o d e directe consiste ~ adminis- trer le colorant, sans prdparation pr6alable, au cours de l'endoscopie, par un tube de Teflon introduit dans la gaine du fibroscope.

Au niveau de lYesophage, de l'estomac et du duod6num, le colorant est administr6 apr~s lavage pr6alable au s6rum physiologique afin d'61iminer le mucus salivaire et gastrique.

Au niveau de l'eesophage, la coloration est imm6diate avec les S.I.I. et dure environ 5 minutes; au niveau du duod6num avec le Bleu de M6thyl6ne et le Bleu de Toluidine, elle

370 Tome X I - N O 6 - 1981 Acta Endoscopica

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n6cessite deux minutes d'attente et dure 15 30 minutes. Au niveau de la totalit6 du trac- tus digestif sup6rieur, Bleu de M6thyl6ne et Bleu de Toluidine colorent instantan6ment la fibrine des ulc6rations et ulc6res.

-- Dans le duod6num notons enfin la pos- sibilit6 de colorer le bulbe /t travers le pylore sans le franchir, ce qui 6vite les traumatismes instrumentaux [9], de r6aliser une hypotonie par instillation locale de Xylocaine, ou administration parent6rale d'antispasmodiques atro- piniques, de r6aliser une 6tude <~ sous-marine ~ par lavage abondant dbs la coloration effec- tu6e.

9 L a m O t h o d e i n d i r e c t e consiste ~ r6aliser rendoscopie secondairement, apr6s administration pr6alable de substances prot6olytiques ayant pour but de dissoudre le mucus gastrique, puis du colorant per os ou par sonde naso gastrique. Beaucoup moins utilis6e du fait des probl~mes de pr6paration qu'elle pose en pratique, cette m6thode a 6t6 pr6n6e par les auteurs japonais d6s 1973 [4, 21]. Cette technique est lourde, du fait de sa pr6para- tion d'une part, et parce qu'elle ne permet pas le couplage entre endoscopie standard et endoscopie associ6e /t la coloration d'autre part.

Par l~t m~me, elle impose une endoscopie pr6alable et ne nous para~t applicable que dans certains cas particuliers.

Sont selon nous l'indication princeps de coloration par le <~ Lugol ~>. A l'inverse de la muqueuse normal,e, les 6tats dysplasiques et les carcinomes intramuqueux ne sont pas color6s du fait de l'indiff6renciation cellulaire. La coloration permet donc d'affirmer le caract~re non fonctionnel de zones suspectes en endoscopie (plages de dyscoloration blanchgttres, 6ryth6mateuses, ou bigarr6es), ou ~ la limite du pathologique (aspect d6poli, fragilit6 muqueuse) [13]. Des r6sultats comparables mais avec une coloration <~ positive ~> seraient obte- nus avec le Bleu de Toluidine [14] mais dont nous n'avons pas l'exp6rience. Au stade prd- th6rapeutique des cancers eesophagiens, bronchiques, ou ORL, la coloration vitale est es- sentielle pour le d6pistage et l'6tude des dysplasies et carcinomes intramuqueux associ6s.

En endoscopie de d6pistage ou lors des contr6- les post-thdrapeutiques elle permet de d6cou- vrir des 16sions occultes. En cas de cancer 6volu6, la coloration est h6t6rog~ne, selon le degr6 de diff6renciation cellulaire et l'impor- tance des ph6nom~nes n6crotiques.

9 L e s ~esophagites a v e c o u sans ulcdration : Ne sont en g6n6ral pas color6es par le Lu- gol (indiff6renciation cellulaire). Les fausses membranes fibrineuses, les 6rosions, les ulcbres en muqueuse ~esophagienne fixent fortement le Bleu de M6thylbne et le Bleu de Tolui- dine.

R E S U L T A T S 1) A a n i v e a u de l'oesophage 9 L a m u q u e u s e n o r m a l e :

- - Est colorde en brun acajou par les S.I.I., ce qui r6alise l'aspect dit en cr6pon de soie [18, 25]. L~. coloration permet l'6tude fonctionnelle de la muqueuse oesophagienne.

- - N'est pas colorde par le Bleu de M6- thyl6ne ou le Bleu de Toluidine. Cependant par leur fixation sur le mucus gastrique, ces colorants permettent dans les cas difficiles une meilleure visualisation de la jonction oeso-gastrique.

9 L e s p r o c e s s u s c a r c i n o m a t e u x et d y s p l a - sies de l'oesophage :

9 L e s irrdgularit~s n o d u l a i r e s et de colora- tion de r o e s o p h a g e : peuvent b6ndficier d'une coloration vitale et en particulier par les S.I.I.

- - Les hyperplasies acanthosiques de l'oesophage (hyperplasies 6pith61iales b6nignes ri- ches en glycog6ne) absorbent fortement ce colorant et prennent un aspect de <~ cr6pon de soie ~> tr6s accentu6 [18].

- - Les papillomes de l'oesophage sont normalement color6s ou peu color6s par les solutions iodo-iodur6es (fig. 1).

- - L e s aires de m6taplasies gastriques ne sont pas color6es par les solutions iodo-iodu- r6es et tranchent par rapport h la muqueuse cesophagienne alentour [2].

Acta Endoscopica Tome X I - N O 6 - 1981 371

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2) A u niveau de l'estomac

9 L e B l e u de M~thyl&ne [12, 21, 22, 24] :

- - L a muqueuse gastrique normale n'est

pas color6e par le Bleu de M6thyl~ne qui ne fait ici qu'accentuer le relief (effet de contraste). Le mucus est color6 en bleu turquoise, coloration qui disparait au lavage sous pres- sion.

- - Le fond fibrineux des ulc~res est fortement color6 en bleu outremer par le Bleu de M6thyl6ne, qui permet une parfaite visualisation du crat~re de l'ulc~re et darts une cer- taine mesure permet des pr61bvements biopsiques rnieux dirig6s sur les berges de l'ulc~re.

- - Les gastrites chroniques atrophiantes et

atrophiques ne sont pas color6es par le Bleu de M6thyl6ne. Ici encore le colorant ne fait qu'am61iorer l'effet de contraste.

- - La m6taplasie intestinale si elle est bien

diff6renci6e, absorbera le Bleu de M6thylbne et sera visualis6e sous la forme d'un tatouage bleu fonc6 ou violac6 soit au niveau de la gastrite p6ri-ulc6reuse, soit au niveau des zones de gastrite atrophique.

- - D a n s les gastrites hypertrophiques, le

Bleu de M6thyl6ne permet une meilleure visualisation du relief par effet de contraste ; le colorant permet ainsi une 6tude morphologi- que tr6s fine des gastrites varioliformes, de la maladie de M6n6trier, et des gastrites polypeu- ses [24] (fig. 2).

- - Les cancers gastriques ne sont pas co- lor6s par Ie Bleu de M6thyl~ne, sauf en cas d'ulc6ration ou d'6rosion fibrineuse qui fixent fortement le colorant ou en cas de m6taplasie ent6roide associ6e.

- - L e s tumeurs 6pith61iales b6nignes ne sont pas color6es par le Bleu de M6thylbne qui n'agit que par son effet de contraste.

9 L e s colorants sensibles aux variations de p H [5, 20, 23] : ont 6t6 propos6s par les auteurs japonais pour 6valuer l'acido-secr6tion gastrique. Ce sont entre autres le rouge congo, l'indigo carmin, et le bleu thymol, qui respec- tivement de rouge, violet, et rouge en milieu alcalin, deviennent noir, rouge, et jaune en mifieu acide.

Ces colorants r6alisent un tapissage de la muqueuse 6tudi6e et permettent th6orique- m e n t :

- - La d6termination de la jonction antro-

fundique, laquelle serait de quatre types selon son 6tendue vers les courbures et les fa- ces [20]. Cependant d'autres auteurs signalent 1 0 % d'6checs et 6 0 % de cas douteux dans les r6sultats [5], ce qui rend al6atoire l'utilisation des colorants pour une 6tude to- pographique pr6cise.

- - Le d6pistage et la surveillance des atrophies gastriques. Tatsuta et col. [23] d6crivent ainsi trois modalit6s d'extension des gastrites atrophiques, de la partie basse du corps gastrique vers le cardia, du cardia vers le bas, et bipolaire.

- - Le contr6le de l'efficacit6 des vagotomies, m6thode pr6conis6e par Kusakari [8] et Ottenjann (Congr6s Germanique d'Endoscopie de 1974).

3) A u niveau du d u o d e n u m

Les colorants les plus utilis6s ont 6t6 l'indigo-carmin et le Bleu de M6thyl~ne. Le premier colorant ne r6alise qu'un tapissage de muqueuse (effet de contraste), tandis que le Bleu de M6thyl~ne permet ici l'6tude fonctionnelle de la muqueuse et 6tudie son pouvoir d'absorption. Toute indiff6renciation ou d6diff6ren- ciation d e s entdrocytes entrai'nera la n o n absorption du colorant. Le Bleu de Toluidine est dou6 des mames propri6t6s mais r6alise une coloration plus fonc6e, bleu-violac6e.

9 L a m u q u e u s e duodOnale normale est donc color6e en bleu outremer par le Bleu de M6thyl~ne selon un tatouage villositaire caract6ristique. Seules les villosit6s sont colo- r6es; les cryptes des glandes de Liberkiihn ne sont pas color6es 117, 9, 15].

9 L e s duod~nites [24] : l'endoscopie cou- pl6e h la coloration par le Bleu de M6thylbne ou le Bleu de Toluidine permet une 6tude tr6s fine :

- - L e s duod6nites eed6mateuses, catarrha- les, congestives, qui, historiquement ne pr6- sentent ni d6diff6renciation cel.lulaire ni atrophie villositaire, sont normalement color6es, mais souvent de fa~on moins durable.

372 Tome X I - N ~ 6 - 1981 Acta Endoscopica

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- - L e s duod6nites s6v6res, histologique- ment caract6ris6es par une d6diff6renciation de l'6pith61ium, une atrophie villositaire, ne sont pas color6es.

- - Les duod6nites 6rosives ou ulc6r6es, ou- tre les caract6res des duod6nites s6v6res pr6- sentent des ulc6rations fortement color6es en bleu par le Bleu de M6thyl~ne qui se fixe sur la fibrine.

- - L e s duod6nites chroniques, fibreuses, macroscopiquement pfdes avec un 6pith61ium duod6nal d6poli, ne sont pas color6es par le Bleu de M6thylbne soit du fait d'une d6dif- f6renciation 6pith61iale, soit du f a r d'une atrophie villositaire, soit du fait de la conjonction des deux ph6nombnes, ou de fa~on h6t6ro- gbne et moins durable.

9 L e s u l c k r e s d u o d ~ n a u x :

Dans t o u s l e s cas, l'ulc6ration fixe fortement le Bleu de M6thyl~ne ou le Bleu de To- luidine.

-- Ceci permet la classification plus facile des diff6rents types d'ulc~res (rond, ovalaire, stellaire, en raquette, lin6aire). Et surtout permet le diagnostic entre cicatrice et ulc~re li- n6aire 6volutif [9] (fig. 3).

-- La duod6nite p6ri-ulc6reuse n'est en g6- n6ral pas color6e et peut parfois r6aliser un aspect dit <~ en oeuf de saumon >> [15], du fait du d6p6t du colorant dans les tranch6es r6ali- s6es autour de l'axe villositaire par la r6union des vestibules glandulaires, alors que la muqueuse duod6nale elle-m~me n'est pas color6e.

- - Les atrophies villositaires telles qu'elles se voient dans la maladie c~eliaque sont carac- t6ris6es par l'absence de coloration au niveau des zones atrophiques, ce qui facilite la classification en atrophie totale ou partielle [11]

ou permet d'affirmer le caractbre fonctionnel de la muqueuse duod6nale.

9 L e s t u m e u r s d u o d ~ n a l e s :

Dans notre exp6rience, la coloration vitale permet de renforcer le rendement diagnostique dans cette pathologie d'interpr6tation souvent d61icate.

- - L e s hyperplasies bruneriennes, du fait d'un aplatissement de l'6pith61ium villositaire

qui est refoul6 par l'hyperplasie glandulaire, sont en g6n6ral le si6ge d'une hypofixation et d'une coloration inhomog~ne par le Bleu de M6thyl6ne.

- - L e s hyperplasies 6pith61iales ad6noma- teuses, bien diff6renci6es, sont le sibge d'une absorption normale du colorant. L'aspect est donc non pathologique.

- - Les hyperplasies lymphoides sont visua- lis6es sous la forme de nodules translucides, non color6s et entour6s d'une muqueuse duo- d6nale normale.

I N D I C A T I O N P R A T I Q U E E T P E R S P E C T I V E S

U t i l i s a t i o n d e s c o l o r a n t s e n p r a t i q u e c o u r a n t e 9 A u n i v e a u d e l ' o e s o p h a g e :

Int6r6t du Bleu de M6thyl6ne du fait de sa totale inocuit6 dans la pathologie b6nigne :

~esophagites exulc6r6es, ulc~res du collet her- niaire, etc. Son emploi permet ici un meilleur contraste et des pr61~vements cytologiques et biopsiques mieux dirig6s.

L'usage des S.I.I. doit ~tre r6serv6 aux pro- blbmes d'ordre carcinologique o~ leur rendement diagnostique est effectif :

-- Au stade pr6th6rapeutique, d6pistage des dysplasies et cancers intramuqueux associ6s aux carcinomes ~esophagiens, bronchiques et ORL.

-- Au stade post-th6rapeutique, surveillance des cancers malpighiens de l'oesophage ir- radi6s ou op6r6s.

- - Surveillance des 6tats pr6canc6reux connus (dysplasies s6v~res, cytologie suspecte de type IV de Papanicolaou, ~esophagites chroniques, peptiques ou caustiques, etc.).

Le Bleu de Toluidine pr6senterait un int6r~t comparable mais son emploi reste actuelle- ment peu r6p~.ndu [13]. Son utilisation plus large devrait pr6ciser ~ l'avenir sa place dans ce domaine.

9 A u n i v e a u d e l ' e s t o m a c :

Int6r~t du Bleu de M6thylbne et du Bleu de Toluidine :

A c t a Endoscopica T o m e X I - N O 6 - 198i 373

(6)

- - Dans le d6pistage de la m6taplasie en- t6roide associ6e ~ une gastrite atrophique ou p6ri-ulc6reuse.

- - Dans les tumeurs intra-murales ott le co-

lorant am61iore l'effet de contraste.

- - Dans les ulc~res o~ le colorant permet une r6alisation plus ais6e des pr61~vements di- rig6s.

- - E n cas de suspicion de cancer intra- 6pith61ial de l'estomac et en particulier de type ddprim6 (II C des auteurs japonais) ou ulc6r6 et d6prim6 (type III + II C des auteurs japonais).

9 A u niveau du d u o d d n u m :

I1 faut insister sur la facilit6 d'utilisation du Bleu de M6thyl~ne au cours de l'endoscopie de routine. Le colorant trouve ici son int6rat :

- - Dans les ulcbres de diagnostic difficile.

- - D a n s le diagnostic diff6rentiel entre

ulc~re lin6aire 6volutif et cicatrice lindaire [9].

- - Dans le diagnostic des duoddnites o~ le Bleu de M6thyl~ne permet d'approcher de prbs le diagnostic histologique [24].

L'indigocarmin ne pr6sente selon nous pas d'int6r6t au niveau duod6nal, car non absorb6 par la muqueuse intestinale.

L e s perspectives

9 L'utilisation de la m d t h o d e colorimdtri- que indirecte dans le d6pistage des cancers gastriques. Cette m6thode devrait atre limit6e des cas particuliers du fait de sa rdalisation pratique difficile : 6tat pr6canc6reux type atrophie gastrique, ad6nomatose gastrique, maladie de M6ndtrier. Le Bleu de M6thylbne et le Bleu de Toluidine devraient donner des rdsul- tats comparables en raison de leur parentd chimique. Leur utilisation devrait permettre de confirmer leur int6r6t 6ventuel dans le diagnostic diff6rentiel entre ulc~re b6nin et ulcbre malin.

9 Utilisation de colorants sensibles au pH, qui pourrait ~tre appliqu6e :

- - Dans le contr61e des vagotomies.

- - Chez les sujets pr6sentant un ulc~re r6- cidivant post-op6ratoire ou des troubles d'6va- cuation secondaires.

- - D a n s le cadre de la surveillance des atrophies gastriques.

9 D i p i s t a g e et surveillance des atrophies duoddnales dans le cadre des syndromes de malabsorption en g6n6ral et de la maladie c~eliaque en particulier, par coloration au Bleu de M6thyl6ne :

- - Car l'atrophie duod6nale y est aussi fr6- quente que l'atrophie j6junale.

- - L e Bleu de Mdthyl6ne est ici encore

pr6f6rable ~ l'indigocarmin car permet l'6tude fonctionnelle de la muqueuse intestinale.

- - C e t t e mdthode colorim6trique pourrait

ainsi permettre l'appr6ciation de la repousse villositaire chez les sujets trait6s.

C O N C L U S I O N

Cette revue des colorants de miaqueuse en endoscopie digestive haute n'est pas exhaustive. En particulier n'ont 6t6 envisag6s que les plus utilis6s au cours des derni~res ann6es.

Nous insistons sur l'int6r~t d'utilisation du Bleu de M6thyl~ne dans le diagnostic des ulc~res et cicatrices lin6aires du bulbe duo- d6nal et des solutions iodo-iodur6es en oncologie cesophagienne.

L'administration directe au cours de l'endoscopie de colorants de muqueuse est un geste simple, r6alisable en pratique routini~re, et allongeant peu le temps de l'examen. L'utilisation des m6thodes plus complexes dolt ~tre limit6e fi des travaux de recherche ou ~, des cas particuliers.

374 Tome XI ~ N o 6 - 1981 Acta Endoscopico

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Fig. 1

Tumeur b6nigne de I'oesophage avant et apr@s solution d e . L u g o l - (S.I.I.).

Benign lesion of the esophagus before and after lugol (11 S) staining.

Fig. 2

Polyad6nomatose gastrique : Bleu de M~thyl~ne - effet de contraste.

Poly-adenomatosis of the stomach Methylene blue staining - surface contrast enhancement.

Fig. 3

Coloration d'un ulc~re lin~aire du bulbe par le Bleu de M6thyl~ne. La duod~nite p6riulc~reuse ne fixe pas le colorant.

Linear ulcer of the duodenal bulb, stained with M. blue, The Peri-uleerous duodenitis does not pick up the stain,

B I B L I O G R A P H I E 1. D O R V A U L T T. - - L'officine. Ed. Vigot Fr~res,

Paris, !978, XX" 6dition, 769.

2. D U M O N T A., H A O T J., F I E V E Z CI., D I V E Ch. et M A I N G U E T P. - - Etude des 16sions de m6taplasie gastrique de l'0esophage par coloration au Lugol. C o m m u n i c a t i o n X I V e Congr&s S.M.I.E.R., Reims, 1977.

3. G I L E R S., K A D I S H U., U R C A J. - - Per oral staining method with Toluidine Blue as an aid in the diagnosis of m a l i g n a n t gastric lesions.

A m . J. Gastroenterol., 1976, 65, 37-40.

4. I D A K., H A S H I M M O T O Y., T A K E D A S., M U R A K A M I K., K A W A I K. - - Endoscopic diagnosis of gastric cancer with dye scattering.

A m . J. Gastroenterol., 1975, 63, 4, 316-320.

elcta Endoscopica T o m e X I - N o 6 - 1981 375

(8)

5. I D A K . , K O H L I Y . , S H I M A M O T O K . , HA- 15.

S H I M M O T O Y . , K A W A I K. - - Endoscopical findings of fundic and pyloric gland area using dye scattering method. Endoscopy, 1973, 5, 21-26.

6. K A W A I K., T A K E M O T O T., S U Z U K I S., 16.

I D A K . - - Proposed nomenclature and classification of the dye spraying techniques in endoscopy. Endoscopy, 1979, 1, 23-24. 17.

7. K O H L I Y., N A K A J I M A M., I D A K., K A W A I K. - - Minute endoscopical findings of duodenal mucosa using the dye scattering method. En- 18.

doscopy, 1974, 6, 1-6.

8. K U S A K A R I K., N Y H O S L.M., G I L L I S O N E . R . , B O M B E C K C , T . - - An endoscopic test 19.

for completeness of vagotomie. Arch. Surg., 1972, 105, 386.

9. M A F F I O L I C., L O U V E T H., B R U N E T A U D 20.

J . M . , H I B O N F . , D I E B O L D M . D . - - Endosco- pie du bulbe duod6nal : apport de la coloration vitale au Bleu de Mdthyl6ne. A cta Endoscopica, 1978, VIII, 3, 167-170.

10. M A F F I O L I C., Z E I T O U N P . - lnt6r~t des 21.

colorations en endoscopie digestive. Gastroente- rol. Ctin. Biol., 1979, 3, 509-515.

I1. M A I N G U E T P., E G G E R M O N T M., H A O T J., D I V E Ch. - - Endoscopical study by dye scattering method of intestinal mucosa in malabsorp- 22.

tion syndrome. Communication III European Congress of Digestive Endoscopy, Budapest, June 1976, Abstract p. 182.

12. M A I N G U E T P. - - Les applications pratiques des colorations de muqueuse en endoscopie di- 23.

gestive. Act~l Endoscopica, 1978, VIII, 3, 135- 138.

13. M A N D A R D A.M., T O U R N E U X J., GI- G N O U X M., B L A N C L., SEGOL P., M A N - D A R D J.C. - - In situ carcinoma of the oeso- 24.

phagus. Macroscopic study with particular refe- rence to the Lugol test. Endoscopy, 1980, 12, 51-57.

14. M O N N I E R Ph. - - Apport du Bleu de Toluidine en oncologie cesophagienne. Communication 25.

XVII" Congr6s International de la S.M.I.E.R., Bruxelles, mai 1980.

N A K A J I M A M . , M U R A K A M I K . , K O H L I Y., K A W A Y K. - - Functionnal endoscopy in the duodenum. Am. J. Gastroenterol., 1972, 58, 240-245.

R I C H A R T R.N. - - Clinical staining test for in vivo delineation of dysplasia and carcinoma in situ. Am. J. Obstet. Gynec., 1963, 86, 703-712.

ROSCH N . - - Direct application of dyes and drugs in upper gastrointestinal endoscopy. En- doscopy, 1974, 6, 190-192.

R Y W L I N A.M., O R T E G A R. - - Glycogenic acanthosis of the oesophagus. Arch. Pathol., 1970, 90, 439.

S C H I L L E R N . - - Early diagnosis of carcinoma of the cervix. Surg. Gynecol. Obs'tet., 1933, 56, 210-222.

S U Z U K I S., Y A M A D A K., S U Z U K I H., E N D O M., T A K E M O T O T. - - Endoscopic re- cognition of proximal atrophic border of stomach. Endoscopy, 1972, 4, 184-189.

S U Z U K I S., S U Z U K I H., E N D O M., TAKE- M O T O T., K O N G O T., N A K A Y A M A K. - - Endoscopic dyeing method for diagnosis of early cancer and intestinal metaplasia of the stomach.

Endoscopy, 1973, 5, 124-129.

S U Z U K I S., G R O I T L H., S U Z U K I H., E N D O M . , T A K E M O T O T . , N A K A Y A M A K. - - Dif- ferential diagnosis of the endoscopically dyed lesions by gastroscopic close-up appearences.

Endm'copy, 1974, 6, 99-104.

T A T S U T A M., S A E G U S A T., O K U D A S. - - Studies on gastritis in the upper portion of sto- lnach by endoscopic congo red test. Endoscopy, 1973, 5, 61-69.

T R E I L L E C . - - Les colorations vitales pac Ie Bleu de Mdthyl~ne et le Lugol an cours des endoscopies cesogastroduod6nales. Etude critique a p r o p o s de 100 cas. Th6se de M6decine, Gre- noble, 1978, Prix de la S.M.I.E.R., 1979.

V O E G E L I R - - Die Schillersche Jodprobe im rahmen der Osophagus diagnostik. Pract. Oto- Rhino. Laryng., 1966, 28, 230-239.

I N T R O D U C T I O N

Initially used in gynecology [19] and E . N . T . [16], rnucosal staining has only recently been e m p l o y e d in gastroenterology.

Originally explored by the Japanese [4, 7, 15, 20, 2 2 ] , its utilization in Europe has only occurred in the past Jew years [9, 12]. A recent investigation on staining techniques in

gastroenterology appeared in this journal in 1978. W e wish to present here the results of our o w n studies.

D I F F E R E N T T Y P E S O F S T A I N S A s emphasized by P. Mainguet ; it is essential to diJJerentiate between two groups of stains :

3 7 6 Tome XI - N ~ 6 - 1981 Acta Endo~copica

(9)

-- <~ Vital ~> stains are characterized by cel- lular absorption of the dye and are without toxic effects on the cell.

- - ~ Non-vital ~> mucosal stains coat the epi- thelium resulting in an accentuation of the sur- face relief but are neither absorbed nor meta- bolized by the cells.

This distinction between vital and non-vital dyes is, however somewhat artificial and there may be considerable overlap between the two groups. A ~ vital stain ~ may secondarily pro- duce increased surface contrast while a ~ non- vital stain ~ can be absorbed by the cell in certain pathological conditions.

Additionally, there is another group of dyes with staining properties that vary as a function of the PH and whose coloration is based on chemical properties.

This simple classification is similar to that advocated by the Japanese school [16] which describes :

-- Stains which cover the mucosa and en- hance its relief but which are not absorbed and do not react chemically with the epithelium.

- - S t a i n s which depend on the biological activity of the mucosa being absorbed by the cell and subsequently stored in the cytoplasm (Methylene Blue in the small intestine).

- - Stains which undergo chemical reactions either within the mucosal cells after absorption (i.e. iodo-iodine solution stains in the esopha- gus), or on the epithelial surface under the influence of secretory constituants (PH depen- dant stains).

The most frequently utilized stains are the iodine solutions ; Methylene Blue and more re- cently, Toluidine Blue.

m Methylene Blue : is a basic dye in the quinone-imine group and the thiazide subgroup.

It has been widely employed in parasitology, cytology and histology and there seems to be great potential for its clinical application. Its staining properties are dependant on absorption by the villi of the intestinal epithelium, storage in the goblets cells and fixation to gastric mu- cosa and to fibrin in ulcers [7, 9]. The maxi- mum pharmacological dose is 50 ml of a 0.2 % solution [1].

Lugol, or more exactly, the iodo-iodine solution stains (I.I.S.) : have been widely used for in vitro [13, 18] and in vivo [25] staining of the esophagus. The possible complications known to accompany its usage can be avoided by employing quantities within the accepted pharmacological range (5 ml of a 3 % solu- tion) [1, 24]. The staining properties depend on the absorption and storage of dye in the glycogen granules in the malpighian cells of keratinizing squamous epitheliums.

Toluidine Blue : is also in the thiazine group of stains : its elective fixation to cellular D N A makes it an excellent marker [or neo- plastic processes [3, 14]. In general, 5 to 10 ml of a 2 % solution of Toluidine Blue is admi- nistered after preliminary washing with acetic acid either at the esophageal or gastric level.

STAINING METHODS

IN G A S T R O I N T E S T I N A L ENDOSCOPY 9 The direct method consists of administe- ring the stain during endoscopy without any preparation by a Teflon tube introduced through the fibroscope.

-- In the esophagus, stomach and duodenum, the stain is administered after preliminary wash- ing with physiologic serum to eliminate salivary and gastric mucus. In the esophagus, the iodo- iodine solution stain causes immediate staining and lasts 5 minutes. In the duodenum, staining with Methylene Blue and Toluidine bhte pro- duces instant coloring of fibrin in ulcerations and ulcers themselves.

Lastly, it is important to note the possibility of staining the duodenal bulb via the pylorus.

This can be accomplished whitout actually cros- sing the sphincter and thus has the advantage of avoiding instrumental trauma [9]. It is per- formed by first inducing hypotonicity of the pyloric area by local instillation of xylocaine or parenteral administration of an atropinic anti- spasmodic. Abundant washing with the stain is followed by examination of the duodenal bulb segment wh&h is filled with fluid.

9 With the indirect method, endoscopy is performed after first administering proteolytic substances to dissolve the gastric mucus. Stain

Acta Endoscopica Tome XI - N o 6 - 1961 377

(10)

is then administered orally or by naso gastric tube. Although this method has been advocated by Japanese workers since 1973 [4, 21] it has been less utilized because of the practical pro- blems ol preparation that are involved. This technique is cumbersome not only because of the preparation it necessitates but also because it excludes the possibility of coupling standard endoscopy to endoscopy associated with staining techniques. In itself, it imposes the necessity of preliminary endoscopy and has therefore limited applications.

R E S U L T S 1) Esophageal lever

9 Normal mucosa :

Is colored reddish brown by iodo-iodine solution stains giving an aspect of silk crepe [18, 25]. With staining, a functional study of the esophageal mucosa can be obtained.

-- Esophageal mucosa is not stained by ei- ther Methylene Blue or Toluidine Blue. Howe- ver the lbcation of these stains to gastric mucus allows for a better visualization of the gastro- esophageal junction in difficult cases.

9 Carcinomatous changes and dysplasias of the esophagus :

We lind these to represent the principle indi- cations for staining with (~ lugol >>. Unlike nor- mal mucosa, dysplasic states and intra-mucosal carcinomas do not take up stain because of cellular undifferentiation. Thus, staining can confirm the nonfunctional character of segments found to be suspicious by endoscopy (discolored, pale, erythematous or variegated zones) or seg- ments bordering on the pathological (with a dull aspect or increased mucosal fragility) [13].

Comparable results can be obtained using Tolui- dine Blue. However this last technique gives a

~ positive ~ staining [14] rather than the failure to take on coloration as seen with Lugol. Unlor- tunately we have had no experience with the Tohddine Blue stain. A t the pre-therapeutic stage of esophageal, bronchial or E.N.T. can- cers, vital staining is essential for the detection and study ot associated dysplasias and intramu- cosal carcinomas. In endoscopy performed

for diagnostic reasons ol for post-therapeutic controls, vital staining can be essential Ior the detection of occult lesions. With advanced can- cer, the staining will be heterogeneous in nature, varying according to the degree of cellular differentiation and the amount of necrotic phe- nomena.

9 Esophagitis with or without ulceration : generally are not stained by Lugol (cellular un- differentiation). Fibrinous false membranes, ero- sions and ulcers of the esophageal mucosa strongly fix Methylene and Toluidine Blue.

9 Nodttlar irregularities and color variations of the esophagus : can be better defined espe- cially with utilization of iodo-iodine solution stains.

- - (Acanthotic) hyperplasia of the esophagus (benign epithelial hyperplasia rich in glycogen) strongly lbces iodine stains and results in a highly accentuated appearance of crepe silk [18].

- - Esophageal papillomas will either take up iodo-iodine solution stains normally or will only weakly stain (fig. 1).

- - Areas of gastric metaplasia are not stai- ned by iodo-iodine solutions which allows these areas to be diJlerentiated from the normal eso- phageal mucosa [2].

2) Gastric ,level

9 Methylene Blue [12, 21, 22, 24] :

-- Methylene Blue is not taken up by nor- mal gastric mucosa. Instead it covers the surface accentuating the relie I (contrast effect). The mucus takes on a turquoise coloration which disappears when rinsed under high pressure.

- - The fibrinous base of ulcers is strongly stained a navy blue by methylene blue allowing perfect visual&ation of the ulcer crater. A well directed biopsy ol the margin of the ulcer can thus be obtained.

- - Lesions of chron& atrophic gastritb are not stained by Methylene Blue. Staining only serves to accentuate the contrast effect.

-- Intestinal metaplasia if well differentiated will absorb methylene blue yielding a dark blue

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(11)

or violet tatooing either in the zones of atrophic gastritis or periulcerative gastritis.

-- In hypertrophic gastritis, Methylene Blue staining results in improved visualization of the gastric mucosal relief by the contrast effect.

With staining, one can obtain a detailed mo,r- phologicaI study of varioliform gastritis, Mene- trier's disease and polypoid gastritis [24] (fig. 2).

-- Gastric cancers are not stained with me- thylene blue, unless there is an ulcer or an erosion with fibrin deposits in which case there is strong staining. Enteric metaplasia is also stainable.

-- Benign epithelial tumors do not stain with methylene blue and its only usefulness is by increased surface contrast.

9 p H sensi~tive stains [5, 20, 23] : have been put forward by japanese authors in view of evaluating the acid-secretion in the stomach.

These include Congo Red, Indigo Carmine, and thymol blue stains. They respectively become red, violet and red in alkaline solutions, and black, red and yellow in acid solution.

Staining the mucosa evenly, these stains, in theory, can be useful for :

a) Determination of the antro-fundic junc- tion, which can be of 4 different types (location on curvatures or sides) [20]. However other authors mention 10 % failure rate and up to 60 % inconclusive results [5] which does not permit a precise topographical use.

b) Screening and follow-up of gastric atrophy.

Tatsuta et al. [23] describe 3 ways that gastric atrophy can evolve : the first from the lower fundus to the cardia, the second from the cardia down and the third in both directions.

c) Follow-up and control of vagotomies, a technic proposed by Kusakari [8] and Otteniann (CongrOs Germanique d'Endoscopie, 1974).

3) Duodenal level

The most popular stains are indigo - carmine and Methylene blue. The first is used for its contrasting effect, the second for its biological effect. Methylene blue is perfect for the ana- lysis of the functionning mucosa as it is taken up by normal enterocytes. A n y undedifferen-

tiation or dedifferentiation of these cells will lead to a non absorption of methylene blue and therefore non staining. One can use Toluidine blue in the same way although the staining is much darker, almost violet.

9 Normal duodenal mucosa is therefore stai- ned navy blue by Methylene blue, following a characteristic pattern of microvillous tatooing, i.e. only the villosities are stained, crypts and Lieberkiihn glands remain unstained [7, 9, 15].

9 Duodenitis [24] : endoscopy with Methy- lene blue or Toluidine blue is a very sensitive technic :

Congestive duodenitis with edema, his- tologically normal mucosa (no dedifferentiation, no atrophy of villosities) stains normally less durably.

Severe duodenitis with dedifferentiation and villous atrophy does not stain.

Erosive or ulcerative duodenitis will pre- sent with characteristics of severe duodenitis with staining of ulcerations (fibrin takes up Me- thyIene/Toluidine blue stain).

- - Chronic, fibrotic duodenitis, with a ma- croscopic appearance which is pale and dull is not stained by M. Blue. Either because of cel- lular dedifferentiation, and because of villous atrophy or because of both.

9 Duodenal ulcer :

In all cases the ulceration is deeply stained by M. Blue or T. Blue.

- - This is extremely useful in classifying ul- cers (round, oval, stellate, serpiginous, linear).

A n d especially useful in differentiating a scar from a linear ulcer in evolution [9] (fig. 3).

- - Peri-ulcerous duodenitis remains most of- ten unstained and can sometimes take on the appearance of salmon eggs [15]. This is due to the deposit of stain in grooves around villous formations with the duodenal mucosa that does not stain.

- - Villous atrophy in what ever shape or form due to celiac disease never stains with M. blue. This characteristic" lets us differentiate

Acta Endoscopica Tome XI - N ~ 6 - 1981 379

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between total or subtotal atrophy [ 11] and gives an idea of the remaining activity of the duode- nal mucosa.

9 Duodenal tumors :

In our experience staining can only enhance the role o[ endoscopy in this often di[[icult diagnosis.

-- Brunerian hyperplasia stains weakly and inhomogeneously with M. blue. This is due to the ]lattening of the villous epithelium by the encroaching glandular hyperplasia.

- - A denomatous epithelial hyperplasia if well differentiated takes up stain normally and there- fore the appearance will be non pathological.

- - Lymphoid hyperplasia is seen as a trans- lucent nodule, does not stain and is surrounded by normal duodenal epithelium.

P R A C T I C A L I N D I C A T I O N S A N D P E R S P E C T I V E O V E R V I E W

Practical use of vital stains 9 E s o p h a g e a l level :

Methylene blue is attractive by its total ino- cuity in view of benign esophageal pathology i.e.

ulcerated esophagitis, ulcers of the hernial bor- der, etc. Its major use is to permit a better surface contrast and lead to where biopsies should be taken.

I.I.S. stains should be reserved Jor cancer screening and can be quite helpful :

- - For pre-therapeutic screening of dyspla- sias, and intra mucosal cancers associated with esophageal, bronchial, and E.N.T. carcinomas.

- - F o r post-therapeutic Jollow-up oJ mal- pighian cancers (post-surgery and~or post-irra- diation therapy).

- - For close Jollow-up of known precance- rous lesions such as severe dysplasias, suspicious cytology (type I V Papanicolaou), chronic eso- phagitis either poptic or caustic in origin, etc.

Toluidine Blue can be used in a similar way, but it is still a secondary stain [I 3]. Its increased

use may [urther define its role in esophageal staining.

9 Gastric level :

Both Methylene Blue and Toluidine Blue are attractive stains :

- - For screening for enteric metaplasia asso- ciated with gastric atrophy or peri-ulcerous gas- tritis.

- - For enhancing the surface contrast around intra-mural tumors.

- - For screening ulcers and permitting a well directed biopsy of the ulcer margins.

To differentiate between intra-epithelial gastric cancer, and in particular between a de- pressed (type II C of Japanese authors) and an ulcerated and depressed (type III and II C o I Japanese authors) tumor.

9 Duodenal level :

We must insist on the ease with which vital staining can be done routinely. Methylene Blue finds its use here in :

- - Difficult to diagnose duodenal ulcers.

-- Differential diagnosis between linear scar and a linear ulcer in evolution [9].

- - DifJerential diagnosis of various duode- nitis which corresponds closely to an histopa- thological diagnosis [24].

We find that Indigo-carmin is of no use at the duodenal level as it is not absorbed by the intestinal mucosa.

Perspectives overview

9 T h e utilization of the indirect colorimetric t e c h n i q u e : in gastric cancer screening may have to be reserved for specific cc~es because of difficult methodology : cases of precancerous lesions such as atrophic gastritis. Methylene and Toluidine blue should give similar results be- cause of their similar chemical characteristics.

They further may be necessary to truly define their usefulness in differentiating benign and malignant ulcers.

9 p H sensitive stains could be used in : - - Vagotomy follow-up.

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Recidivating ulcer post-operatively or se- condary dumping problems follow-up.

Atrophic gastritis follow-up.

, Screening and follow-up of duodenal atrophic conditions :

Malabsorption and coetiac syndromes can readily be screened and followed by Methylene blue staining.

Because duodenal atrophy is as frequent as jejunal atrophy.

Methylene blue is preferable to Indigo- carmine because it gives an idea of the intestinal mucosal function.

This staining technique may allow the physician to follow the regeneration of villi in treated coeliac patients.

CONCLUSION

This review o[ stains of the upper digestive tract's mucosae is far ]rom exhaustive. We have reviewed only the most frequently used in the last few years.

We wish to point out very favorably the use of Methylene blue [or differentiation between linear scar and linear ulcer in evolution, and the use of I.I.S. in esophageal oncology.

The direct use of stains during endoscopy is an easy act in itself, feasible in a daily practice.

It does not lengthen the endoscopic examina- tion overly much.

More complex techniques should be limited to research and~or to special cases.

Acta Endoscopica Tome X! - N O 6 - 198t 381