窄带成像技术在上消化道疾病诊断中的运用

黄 刚 综述,陶小红审校

(重庆医科大学附属第一医院消化内科 400016)

内镜窄带成像技术(narrow band imaging,NBI)是 21世纪初研发出来的全新的诊断技术,使用时一般配备放大系统,又常称作窄带成像放大内镜(magnifying endoscopy combined with NBI,M E-NBI)。它的工作原理是通过滤光器过滤掉内镜氙灯光源所发出红、蓝、绿中的宽带光谱,选择415nm、540nm的窄带光作为照明光,415nm的蓝光波长短,穿透黏膜表浅,血红蛋白对光波的吸收峰也位于415nm左右,因而有利于显像消化道黏膜表面腺管开口和表浅血管;540nm的绿光穿透力强,对于黏膜下层的血管显示效果好,所以,窄带成像显示黏膜表面微细结构和黏膜下血管较传统的白光模式内镜(white light endoscopy,WLE)清楚,立体感更强[1]。本文就近年来文献报道的NBI技术在上消化道疾病诊断中的运用作一综述。

1 食 道

1.1 胃食管反流病(gastroesophageal reflux disease,GERD)GERD中有超过一半(50%～70%)的患者在WLE下未见异常,这部分患者被称作非糜烂性反流病(non-erosive reflux disease,NERD),因WLE自身构造特点的局限,目前临床对NERD的诊断是症状性诊断。Sharma等[2]通过M E-NBI对GERD研究,提出如果把乳头内毛细血管袢数目增多(OR:5.5;95%CI:1.4～21.6)、血管扩张(OR:11.3;95%CI:3.2～39.9)作为GERD的诊断条件,将有助于内镜医师对GERD的识别。1994年世界胃肠病学会将反流性食管炎的内镜下食管黏膜损伤的改变分为A、B、C、D 4级的 Los Angeles分级标准,已广泛被接受,作为临床诊治依据。Lee等[3]采用该分级标准,比较了ME-NBI与WLE下操作者对食管炎诊断分级的一致性,WLE下对黏膜中断的认定,更多依赖操作者的经验,常常导致分级诊断结果不一致,操作者在M E-NBI下,诊断结果的一致性明显要高于WLE。

1.2 Barrett食管(Barrett′s esophagus,BE)BE 是公认的食道腺癌的癌前病变,其组织学特点为特殊型肠上皮化生(specialized intestinal metaplasia,SIM),疾病的演变过程可描述为GERD→BE→异型增生→食道腺癌,食管腺癌发病率逐年升高,BE受到国内外学者的广泛关注。近年来,通过NBI技术研究上消化道病变,也以BE的文献报道最多。

Kara等[4]研究发现,80%SIM镜下形态呈绒毛状/脑回状,多数伴有蜂窝状微血管,20%SIM表现为具有规则的长分支血管的平坦型黏膜;镜下不规则黏膜或黏膜中断,血管紊乱,出现粗细不一、小的孤立血管,对诊断高度上皮内瘤样病变(high-grade intraepithelial neoplasia,HGIN)的敏感性94%、特异性76%。Anagnostopoulos等[5]把M E-NBI下黏膜表面形态分成3种:规则、不规则、缺乏微结构;微血管形态分为两种:规则、不规则。规则的黏膜微结构,或缺乏黏膜微结构但具有规则的微血管模式对识别SIM的敏感性为 100%、特异性78.8%,不规则的黏膜微结构和微血管模式对诊断高度异型增生的敏感性为90%、特异性为100%。Goda等[6]认为脑回状黏膜、DNA螺旋状血管有助于SIM的识别,所有的癌都能通过不规则型黏膜和不规则血管模式识别。Singh等[7]研究了109例BE患者,把黏膜形态分为4型:A型,圆形小凹和规则的微血管;B型,绒毛状或嵴状小凹,规则的微血管;C型,缺乏小凹,规则的微血管;D型,扭曲变形的小凹,不规则的微血管。对比组织学诊断,没有肠化的柱状黏膜主要表现为A型,SIM表现为B、C型,HGIN为D型。国内戈之铮等[8]也作了MENBI、WLE及色素内镜在鳞柱状上皮交界、BE黏膜腺管开口、毛细血管形态等方面图像清晰度的比较,认为上述指标MENBI均优于WLE,与靛胭脂色素内镜比较,ME-NBI在显像鳞柱状上皮交界,毛细血管形态结构方面有明显优势,在显像BE黏膜腺管开口方面,两种模式差异无统计学意义。一项多中心的研究,采用整合了3种系统的内镜:高分辨率内镜、自发荧光成像(autofluorescence imaging,AFI)和 NBI,检查了84例BE患者。研究者对患者顺序进行了3种模式的检查,结果发现AFI对早癌(early cancer,EC)的诊断敏感性高,特异性低,NBI检查可降低AFI的误诊率(81%→26%)。AFI有很高的阴性预测值,如结合 NBI使用,可以提高识别BE、尤其是长 BE患者中的HGIN和早期癌症的准确性,减少检查的时间[9],提示多种内镜模式的综合运用可能更具有吸引力。

总结以上研究结果,SIM在M E-NBI下主要表现为绒毛状黏膜和规则的微血管形态,HGIN表现为不规则的黏膜和不规则的血管形态,M E-NBI对SIM、HGIN在内镜下就能作出较准确的判断,减少活检次数,利于对BE患者的监测[10],但是,研究发现 NBI缺乏对低度异型增生和 SIM的鉴别能力[11]。

2 胃

2.1 慢性胃炎、肠上皮化生(intestinal metaplasia,IM)胃体黏膜腺管开口经放大观察呈小圆点状,胃窦的腺管开口直径大于胃体,正常胃体黏膜可见上皮下的毛细血管网围绕着圆点状腺管开口,并延收集血管规则分布,胃窦黏膜上皮下的毛细血管网可见,但不能观察到收集血管。Uedo等[12]研究发现IM黏膜在ME-NBI下呈现出特殊的淡蓝色的嵴样结构,这种形态结构对诊断IM的敏感性、特异性分别为89%、93%,认为这可作为内镜下胃黏膜肠化的诊断依据。最近Bansal等[13]也尝试通过ME-NBI对幽门螺杆菌感染作出判断,研究了47例患者胃体、窦部黏膜表面微细结构和血管网,规则的黏膜和血管形态对于诊断正常黏膜/轻度胃炎的敏感性、特异性、阳性预测值分别为89%、78%、94%;血管数目减少、不规则的黏膜对于诊断幽门螺杆菌敏感性、特异性分别为75%、88%;嵴状或绒毛状黏膜对于诊断IM敏感性、特异性、阳性预测值分别为80%、100%、100%。

2.2 早期胃癌(early gastric cancer,EGC)早期胃癌(early gastric cancer,EGC)指癌肿的浸润深度局限于黏膜或黏膜下层,不论其表面面积大小及有无淋巴结转移。EGC手术治疗的5年存活率达90%以上,但在WLE下,EGC不易识别,或仅表现为黏膜局部色泽的改变,稍显僵硬、或呈颗粒状、触之易出血等,往往难于与炎症性病变鉴别。Nakayoshi等[14]使用MENBI观察了165例凹陷型早期胃癌,研究内镜下的发现与组织学结果之间的关联,尤其是研究了血管模式。把镜下毛细血管网分为3种类型,A:清楚规则的网格状;B:螺旋状;C:形态不规则。在109例分化性腺癌中,72例患者观察到A型血管网(66.1%),在56例未分化腺癌中,48例患者观察到B型血管网(85.7%)。认为ME-NBI有助于提高内镜医师对EGC的识别和对其分化程度的推测,指导活检,但现在还不能替代传统的组织学检查。

Kaise等[15]进行了内镜医师在M E-NBI和WLE两种模式下对胃部凹陷性病变诊断水平的比较,11名内镜医师根据病变的形态、色泽作出良恶性判断,ME-NBI对诊断胃癌的特异性为80%,敏感性为 72%,WLE分别为 65%、71%,如果内镜医师采用选定的三联征(黏膜结构消失、微血管增粗、紊乱)作为判定恶性病变的依据,M E-NBI下内镜医师对胃癌诊断的特异性可提高到85%,敏感性则降低为69%,认为 ME-NBI对凹陷性胃癌的诊断准确性高于WLE,ME-NBI下三联征对诊断胃癌特异性好,敏感性却有待提高。

目前,NBI技术对胃部肿瘤性病变诊断的有效性仍不如它在食道和结肠的表现,主要是由于胃部幽门螺杆菌感染的高患病率,幽门螺杆菌感染可造成黏膜腺管开口和黏膜下毛细血管的改变,干扰内镜医师的正确判断,根除幽门螺杆菌治疗后的ME-NBI检查,应能提高对肿瘤性病变识别的准确度[16]。

3 壶腹部

近年壶腹癌的全球发病率呈上升趋势,但要早期诊断仍很困难。Uchiyama等[17]使用ME-NBI研究了 14例在传统内镜下壶腹部有扩大或突出的患者,他把壶腹部黏膜结构分组为Ⅰ:椭圆形的绒毛;Ⅱ:松果状或树叶状的绒毛;Ⅲ:不规则或无结构。将ME-NBI下壶腹部扭曲、增粗、网状的血管定为异常。结果,14例患者中,所有腺瘤和腺癌均具有Ⅱ型和(或)Ⅲ型黏膜表面结构,Ⅰ型表面结构只存在炎症或增生性改变;只在腺癌的患者中发现异常血管,腺瘤患者中则不存在。

4 胆 管

Itoi等[18]研究了12例患者共21个病变部位,观测者对病变图像质量评分按照:(1)难以识别;(2)清楚;(3)非常清楚。针对病变表面形态结构显像,WLE下6个病变的图像质量为难以识别,2个病变非常清楚,NBI则分别为1个、12个;针对病变血管显像,WLE下10个病变为难以识别,1个非常清楚,NBI分别为2个和5个。认为在胆管疾病的检测中,ME-NBI图像质量优于WLE。

5 结 语

多年来,内镜医师对内镜下的“黏膜形态学”进行了大量的研究,一直在努力构建活体形态学与组织病理学之间的“最紧密的桥梁”,期望通过内镜检查达到“光学活检”的目的,MENBI对黏膜表面形态、黏膜微血管的清楚显像,特别是NBI技术对血管的清楚显像能力,能明显提高内镜医师对肿瘤的早期识别[19]。它的优势体现在方便易用,适于临床推广,内镜医师只需轻轻按一下操作部的一个按钮,便可实现普通模式与NBI模式的转换,黏膜图像清晰,可达染色内镜的对比度效果,且比色素内镜提供了额外的血管信息,更无需染剂,缩减了检查时间及患者的费用,消除了染剂可能造成的局部刺激症状和潜在的对DNA的损伤[20],也减轻了内镜医师的工作量。其不足之处在于,它的图像比WLE要暗些,需要更近距离观察黏膜,图像处理器、光学放大系统需要额外购买,胆汁、粪便等在NBI下显砖红色,所以,观测前必须先做好消化道清洁准备,NBI存在的这些问题均需进一步妥善解决。

[1]Gheorghe C.Narrow-band imaging endoscopy for diagnosis of malignant and premalignant gastrointestinal lesions[J].J Gastrointestin Liver Dis,2006,15(1):77.

[2]Sharma P,Wani S,Bansal A,et al.A feasibility trial of narrow band imaging endoscopy in patients with gastroesophageal reflux disease[J].Gastroenterol,2007,133(2):454.

[3]Lee YC,Lin JT,Chie HM,et al.Intraobserver and interobserver consistency for grading esophagitis with narrowband imaging[J].Gastrointest Endosc,2007,66(2):230.

[4]Kara MA,Ennahachi M,Fockens P,et al.Detection and classification of the mucosal and vascular patterns(mucosal morphology)in Barrett′s esophagus by using narrow band imaging[J].Gastrointest Endosc,2006,64(2):155.

[5]Anagnostopoulos GK,Yao K,Kaye P,et al.Novel endoscopic observation in Barrett′s oesophagus using high resolution magnification endoscopy and narrow band imaging[J].Aliment Pharmacol Ther,2007,26(3):501.

[6]Goda K,Tajiri H,Ikegami M,et al.Usefulness of magnifying endoscopy with narrow band imaging for the detection of specialized intestinal metaplasia in columnar-lined esophagus and Barrett′s adenocarcinoma[J].Gastrointest Endosc,2007,65(1):36.

[7]Singh R,Anagnostopoulos GK,Yao K,et al.Narrow-band imaging with magnification in Barrett′s esophagus:validation of a simplified grading system of mucosal morphology patterns against histology[J].Endoscopy,2008,40(6):457.

[8]戈之铮,陆秋云,薛寒冰,等.内镜窄带成像技术在诊断Barrett食管中的作用研究[J].中华消化内镜杂志,2007,24(1):14.

[9]Curvers WL,Singh R,Song LM,et al.Endoscopic tri-modal imaging(ETMI)for the detection of dysplastic lesions in Barrett′s esophgaus:a multi-centre feasibility study using high-resolution endoscopy,autofluorescence imaging and narrow band imaging incorporated in one endoscopy system[J].Gut,2008,57:167.

[10]Wolfsen HC,Crook JE,Krishna M,et al.Prospective,controlled tandem endoscopy study of narrow band imaging for dysplasia detection in Barrett′s Esophagus[J].Gastroenterology,2008,135(1):24.

[11]Sharma P,Bansal A,Mathur S,et al.The utility of a novel narrow band imang endoscopy system in patients with Barrett′s esophagus[J].Gastrointest Endosc,2006,64(2):167.

[12]Uedo N,Ishihara R,Iishi H,et al.A new method of diagnosing gastric intestinal metaplasia:narrow-band imaging with magnifying endoscopy[J].Endoscopy,2006,38(8):819.

[13]Bansal A,Ulusarac O,Mathur,et al.Correlation between narrow band imaging and nonneoplastic gastric pathology:a pilot feasibility trial[J].Gastrointest Endosc,2008,67(2):210.

[14]Nakayoshi T,Taliiri H,Matsuda K,et al.Magnifying endoscopy combined with narrow band imaging system for early gastric cancer:correlation of vascular pattern with histopathology[J].Endoscopy,2004,36(12):1080.

[15]Kaise M,Kato M,Urashima M,et al.Magnifying endoscopy combined with narrow-band imaging for differential diagnosis of superficial depressed gastric lesions[J].Endoscopy,2009,41(4):310.

[16]Kim S,Haruma K,Ito M,et al.Magnifying gastroendoscopy for diagnosis of histologic gastritis in the gastric antrum[J].Dig Liver Dis,2004,36(4):286.

[17]Uchiyama Y,Imazu H,Kakutani H,et al.New approach to diagnosing ampullary tumors by magnifying endoscopy combined with a narrow-band imaging system[J].J Gastroenterol,2006,41(5):483.

[18]Itoi T,Sofuni A,Itokawa F,et al.Peroral cholangioscopic diagnosis of biliary-tract diseases by using narrow-band imaging[J].Gastrointest Endosc,2007,66(4):730.

[19]East JE,Tan EK,Bergman JJ,et al.Meta-analysis:narrow band imaging for lesion characterization in the colon,oesophagus,duodenal ampulla and lung[J].Aliment Pharmacol Ther,2008,28(7):854.

[20]Olliver JR,Wild CP,Sahay P,et al.Chromoendoscopy with methylene blue and associated DNA damage in Barrett′s oesophagus[J].Lancet,2003,362(9381):373.