早期食管癌診斷的新方法：高清顯微內鏡的應用

?

早期食管癌診斷的新方法：高清顯微內鏡的應用

孫宇張川1徐紅

(吉林大學白求恩第一醫院胃腸內科，吉林長春130021)

關鍵詞〔〕早期食管癌 ；診斷；高清顯微內鏡

1吉林大學第二醫院內分泌科

第一作者：孫宇(1989-)，男，碩士，主要從事消化道早癌的內鏡下診治。

食管癌(EC)是我國老年人最常見的惡性腫瘤之一〔1〕。高清顯微內鏡(HRME)是一種低成本、易操作的新型內鏡檢查技術。其特點是可以提供活體即時成像，與其他鏡下檢查方式不同，HRME可以提供一種客觀的診斷指標，排除了主觀誤差。HRME可對早期EC的篩選做出準確的判斷〔2〕。

1HRME的組成及原理

HRME以可插入內鏡嵌道的探頭為基礎，在內鏡檢查的同時通過探頭進行拍攝、計算機記錄和分析高分辨率組織學圖像。HRME是一根長達3 m的映像導體,它由30 000根獨立的光學纖維束組成的，每根纖維間距約為1～4 μm，光學纖維束的根數和間距決定了顯微內鏡的空間視野和空間成像的分辨率〔3〕。纖維束通過發光二級管發出455 nm波長的藍光，且最大輸出功率≤1 mw,圖像通過纖維束直接導入電荷耦合器，照相并存入電腦，以2～4幅/s幀速顯示，可達到即時顯像效果〔3〕。HRME在操作過程中可以產生一個直徑為750 μm的放射性圓形視野，通過直接將探頭貼近組織表面進行成像和拍照。光學纖維束必須通過標準內鏡的活檢嵌道進行操作，局部噴灑熒光染料后對可疑病變進行非侵入性的檢查，可顯示病變表面的亞細胞組織學特征。HRME采用鹽酸吖啶黃作為局部應用的對比劑，在成像前噴灑在組織表面，并在數秒內被吸收，與細胞核中DNA、RNA結合后染色，僅局限于黏膜表層，對不典型增生和腫瘤的檢測極為有力〔4〕。

HRME是以纖維束為基礎的高清成像體系，有成本較低、可以在鏡下顯示細胞結構、腺體形態等微觀形態學特點。通過圖像處理軟件，測定核/漿比率的定量評估指標，從而客觀的指導臨床工作。這是目前內鏡成像技術中唯一具有客觀評價指標的工具，可協助內鏡醫生精確診斷不典型增生和早癌病變。HRME設備簡易、操作便捷，探頭可消毒再用，進一步降低操作成本，使其在實際應用中比復雜的“光學活檢”系統更有優勢。

2早期HRME內鏡下診斷現狀

早期EC是病灶局限于黏膜和黏膜下層，不伴有淋巴結轉移的食管癌。內鏡檢查是早期EC的一種常用診斷方法，癌癥的早期發現、早期診斷和早期治療是降低死亡率，提高患者生存率的主要策略〔5〕。目前內鏡下檢查的方法多種多樣，包括普通白光內鏡、放大內鏡、染色內鏡、共聚焦激光顯微內鏡等。

2.1普通白光內鏡普通白光內鏡是發現早期EC的基本檢查，鏡下所見的黏膜改變與黏膜下侵襲的風險直接相關。2014年“中國早期食管癌篩查及內鏡診治專家共識意見”指出，鏡下食管黏膜病灶主要變現為以下幾種形態:①紅區，即邊界清楚、底部平坦的紅色灶區;②糜爛灶，為邊界清楚且病灶稍凹陷的紅色糜爛面;③斑塊，病灶多為類白色，邊界清楚呈斑塊狀;④結節，隆起的病灶，表面黏膜粗糙或糜爛狀結節，直徑在1 cm以內;⑤黏膜粗糙，無明確邊界的狀態，局部黏膜粗糙不規則;⑥局部黏膜上皮增厚，常遮蓋其下的血管紋理，局部黏膜血管網紊亂、截斷或缺失〔5〕。

2.2放大內鏡放大內鏡在普通白光內鏡的基礎上配置了一個可調焦距的放大系統，能夠將食管黏膜放大幾十甚至上百倍，這樣有利于進一步觀察黏膜組織表面結構和黏膜微血管網形態等特征的細微變化。在操作過程中,將內鏡頭端貼近食管黏膜表面,便可細致觀察到食管黏膜上皮組織結構,當與電子染色內鏡相結合時，鏡下組織特征的顯示則更為清晰，放大內鏡的應用對提高早期EC診斷的準確性以及指導進一步診治方式的選擇有重要作用〔6〕。

2.3染色內鏡染色內鏡包括噴灑染料的色素內鏡和電子染色內鏡。色素內鏡是將染料在內鏡直視下噴灑在食管黏膜表面，以充分揭示病灶部位黏膜的形態特征，能更清晰地顯示病灶范圍，便于進行指示性活檢。色素內鏡常用染料有碘液、甲苯胺、亞甲藍等，可單一使用，也可聯合染色〔7〕。

電子染色內鏡是通過濾光器將普通內鏡光源的白光進行過濾，留下可被黏膜和血色素吸收的藍綠光對食管黏膜進行電子染色，是一種可以使黏膜表層的毛細血管和黏膜表面腺管開口形態更加清楚顯現的一種新型內鏡技術。電子染色內鏡較白光內鏡能更加清楚地顯示黏膜表面結構、病變范圍微和血管形態，又可彌補色素內鏡的染色劑不良反應、染色耗時長等不足。電子染色內鏡與普通白光內鏡之間可實現反復切換對比觀察，操作更為簡便。目前已經應用于臨床的電子染色技術主要有窄帶成像技術(NBI)、智能分光比色技術(FICE)以及高清智能電子染色內鏡技術(I-Scan)等〔6〕。

2.4共聚焦激光顯微內鏡(CLE)CLE是容納集計算機圖象處理技術、激光掃描技術和共聚焦原理于一體的顯微內鏡，通過白光內鏡檢查尋找可疑病變,靜脈注射或黏膜表面噴灑熒光造影劑,在激光透鏡下實時同步觀察消化道上皮細胞、腺體形態及微血管結構等,可得到放大高達1 000倍的消化道黏膜橫斷面的灰階圖像,從而做出即時的組織學診斷〔8〕。CLE可從微觀角度顯示細胞和亞細胞結構，在不經過活檢的情況下即可從組織學層面區分病變與非病變區域，實現了光學活檢〔9〕。CLE 可實時提供早期EC的組織學圖像，具有較高的精確度，省卻了病理活檢步驟，大大縮短了確診時間，為進一步治療提供了依據〔10〕。目前有2種共聚焦激光顯微內鏡系統,一種是整合式CLE(eCLE),另一種是探頭式CLE(pCLE)〔11〕。

3HRME在早期EC檢測中的應用

通過HRME進行活體即時黏膜亞細胞成像,可以提高病變的診斷率和減少取活檢的數量。HRME對于瘤變/非瘤變圖像顯示各有特點，通過一種圖像處理軟件,可以提供病變診斷的客觀標準,這可以排除內鏡醫生的主觀誤差,減少診斷差異〔12〕。 王雪珊〔13〕表明EC對早期EC的診斷與金標準病理診斷有較高的一致性，其可以在避免組織活檢的前提下提供準確、客觀的指標，在食管腫瘤的早期診斷方面提供可靠的幫助。Hur等〔2〕證明了HRME不僅是診斷早期EC的重要方法，而且是一種低成本高效益的檢查方式，并期待進一步擴大HRME的研究。此次研究是HRME在我國為數不多的大規模臨床研究，這對于HRME的推廣及進一步應用具有歷史性的意義。

4HRME應用展望

隨著HRME在內鏡診斷學中優勢的顯現及其應用的進一步推廣，HRME必將推動胃腸道疾病臨床診療水平登上一個新的舞臺。但是，HRME仍存在一些局限性問題,如受內鏡嵌道直徑的限制，HRME的探頭較小，無法對全部病灶進行整體評價；光學纖維束數量制約了其成像效果；探頭脆性較大，有損壞風險及定位和攝圖易受呼吸運動及消化道蠕動的影響等〔14〕。

但是，隨著光學顯微鏡技術的日益革新和生物計算機圖像處理技術的不斷完善,以及新型納米載體熒光劑的進一步應用,HRME的局限性有望被克服。且HRME的觀測深度有望不再限于黏膜層的早期腫瘤進行檢查，期待其對更深層次病變的探索，以及腫瘤遠期的判斷。對于目前內鏡下檢查無明確表現的疾病,其在HRME下成像研究將成為熱點。同時，HRME的診斷陽性率及其無創性也有望達到替代病理檢查的目的〔15〕。若新型熒光納米基因載體，通過靜脈或局部噴灑途徑與腫瘤細胞特異性結合，那么便可以通過HRME識別腫瘤細胞，并有望通過這一方式對術中切緣、底緣進行準確評價，期待進一步提高消化道腫瘤的根治率〔14〕。

參考文獻5

1Montgomery EA,Stewart BW，Wild CP．World Cancer Report 2014〔M〕.Lyon:IARC Press，2014:374-82．

2Hur C,Choi SE,Kong CY,etal.High-resolution microendoscopy for esophageal cancer screening in China:a cost-effectiveness analysis〔J〕.World J Gastroenterol,2015;21(18):5513-23.

3Ishijima A,Schwarz RA,Shin D,etal.Automated frame selection process for high-resolution microendoscopy〔J〕.J Biomed Opt,2015;20(4):46014.

4商振寧.高清顯微內鏡對大腸息肉性質預測的初步研究〔D〕.長春：吉林大學博士論文,2013.

5馬丹,楊帆,廖專,等.中國早期食管癌篩查及內鏡診治專家共識意見(2014年,北京)〔J〕.中國實用內科雜志,2015;4(3):320-37.

6Uedo N，Fujishiro M，Goda K，etal.Role of narrow band imaging for diagnosis of early-stage esophagogastric cancer:current consensus of experienced endoscopists in Asia-Pacificregion〔J〕.Dig Endosc，2011；23:58-71.

7Peng G，Long Q，Wu Y，etal.Evaluation of double vital staining with lugol's iodine and methylene blue in diagnosing superficial esophageal lesions〔J〕.Scand J Gastroenterol，2011;46(4):406-13．

8Polglase AL,McLaren WJ,Skinner SA,etal.A fluorescence confocal endomicroscope for in vivo microscopy of the upper-and the lower-GI tract〔J〕.Gastrointest Endosc,2005;62(5):686-95.

9Pohl H,R?sch T,Vieth M，etal.Miniprobe confocal laser microscopy for the detection of invisible neoplasia in patients with Barrett'soesophagus〔J〕.Gut,2008;57(14):1648-53.

10Liu H，Li YQ，Yu T，etal.Confocal laser endomicroscopy for Superficial esophageal squamous cell carcinoma〔J〕.Endoscopy，2009;41(2):99-106.

11李真,李延青.共聚焦激光顯微內鏡與消化道早期腫瘤的診斷〔J〕.中國實用內科雜志,2015;3(2):183-6.

12Protano MA,Xu H,Wang G,etal.Low-Cost High-Resolution Microendoscopy for the Detection of Esophageal Squamous Cell Neoplasia:An International Trial〔J〕.Gastroenterology,2015;149(2)：321-9.

13王雪珊.高清顯微內鏡在食道早期腫瘤中的診斷價值〔D〕.長春：吉林大學碩士論文,2011.

14Hassan C,East JE.Can high resolution microendoscopy improve the resect and discard strategy〔J〕？Endoscopy,2013;45(7):513-5.

15Prieto SP,Powless AJ,Lai K,etal.Qualitative and quantitative comparison of colonic microendoscopy image features to histopathology〔J〕.Proc SPIE Int Soc Opt Eng,2015;9328:93280B.

〔2015-04-11修回〕

(編輯袁左鳴/滕欣航)

通訊作者：徐紅(1963-)，女，教授，主要從事消化道早癌的內鏡下診治。

中圖分類號〔〕R57〔

文獻標識碼〕A〔

文章編號〕1005-9202(2015)21-6309-02；doi：10.3969/j.issn.1005-9202.2015.21.144