早期食管癌诊断的新方法：高清显微内镜的应用



早期食管癌诊断的新方法：高清显微内镜的应用

孙宇张川1徐红

(吉林大学白求恩第一医院胃肠内科，吉林长春130021)

关键词〔〕早期食管癌 ；诊断；高清显微内镜

1吉林大学第二医院内分泌科

第一作者：孙宇(1989-)，男，硕士，主要从事消化道早癌的内镜下诊治。

食管癌(EC)是我国老年人最常见的恶性肿瘤之一〔1〕。高清显微内镜(HRME)是一种低成本、易操作的新型内镜检查技术。其特点是可以提供活体即时成像，与其他镜下检查方式不同，HRME可以提供一种客观的诊断指标，排除了主观误差。HRME可对早期EC的筛选做出准确的判断〔2〕。

1HRME的组成及原理

HRME以可插入内镜嵌道的探头为基础，在内镜检查的同时通过探头进行拍摄、计算机记录和分析高分辨率组织学图像。HRME是一根长达3 m的映像导体,它由30 000根独立的光学纤维束组成的，每根纤维间距约为1～4 μm，光学纤维束的根数和间距决定了显微内镜的空间视野和空间成像的分辨率〔3〕。纤维束通过发光二级管发出455 nm波长的蓝光，且最大输出功率≤1 mw,图像通过纤维束直接导入电荷耦合器，照相并存入电脑，以2～4幅/s帧速显示，可达到即时显像效果〔3〕。HRME在操作过程中可以产生一个直径为750 μm的放射性圆形视野，通过直接将探头贴近组织表面进行成像和拍照。光学纤维束必须通过标准内镜的活检嵌道进行操作，局部喷洒荧光染料后对可疑病变进行非侵入性的检查，可显示病变表面的亚细胞组织学特征。HRME采用盐酸吖啶黄作为局部应用的对比剂，在成像前喷洒在组织表面，并在数秒内被吸收，与细胞核中DNA、RNA结合后染色，仅局限于黏膜表层，对不典型增生和肿瘤的检测极为有力〔4〕。

HRME是以纤维束为基础的高清成像体系，有成本较低、可以在镜下显示细胞结构、腺体形态等微观形态学特点。通过图像处理软件，测定核/浆比率的定量评估指标，从而客观的指导临床工作。这是目前内镜成像技术中唯一具有客观评价指标的工具，可协助内镜医生精确诊断不典型增生和早癌病变。HRME设备简易、操作便捷，探头可消毒再用，进一步降低操作成本，使其在实际应用中比复杂的“光学活检”系统更有优势。

2早期HRME内镜下诊断现状

早期EC是病灶局限于黏膜和黏膜下层，不伴有淋巴结转移的食管癌。内镜检查是早期EC的一种常用诊断方法，癌症的早期发现、早期诊断和早期治疗是降低死亡率，提高患者生存率的主要策略〔5〕。目前内镜下检查的方法多种多样，包括普通白光内镜、放大内镜、染色内镜、共聚焦激光显微内镜等。

2.1普通白光内镜普通白光内镜是发现早期EC的基本检查，镜下所见的黏膜改变与黏膜下侵袭的风险直接相关。2014年“中国早期食管癌筛查及内镜诊治专家共识意见”指出，镜下食管黏膜病灶主要变现为以下几种形态:①红区，即边界清楚、底部平坦的红色灶区;②糜烂灶，为边界清楚且病灶稍凹陷的红色糜烂面;③斑块，病灶多为类白色，边界清楚呈斑块状;④结节，隆起的病灶，表面黏膜粗糙或糜烂状结节，直径在1 cm以内;⑤黏膜粗糙，无明确边界的状态，局部黏膜粗糙不规则;⑥局部黏膜上皮增厚，常遮盖其下的血管纹理，局部黏膜血管网紊乱、截断或缺失〔5〕。

2.2放大内镜放大内镜在普通白光内镜的基础上配置了一个可调焦距的放大系统，能够将食管黏膜放大几十甚至上百倍，这样有利于进一步观察黏膜组织表面结构和黏膜微血管网形态等特征的细微变化。在操作过程中,将内镜头端贴近食管黏膜表面,便可细致观察到食管黏膜上皮组织结构,当与电子染色内镜相结合时，镜下组织特征的显示则更为清晰，放大内镜的应用对提高早期EC诊断的准确性以及指导进一步诊治方式的选择有重要作用〔6〕。

2.3染色内镜染色内镜包括喷洒染料的色素内镜和电子染色内镜。色素内镜是将染料在内镜直视下喷洒在食管黏膜表面，以充分揭示病灶部位黏膜的形态特征，能更清晰地显示病灶范围，便于进行指示性活检。色素内镜常用染料有碘液、甲苯胺、亚甲蓝等，可单一使用，也可联合染色〔7〕。

电子染色内镜是通过滤光器将普通内镜光源的白光进行过滤，留下可被黏膜和血色素吸收的蓝绿光对食管黏膜进行电子染色，是一种可以使黏膜表层的毛细血管和黏膜表面腺管开口形态更加清楚显现的一种新型内镜技术。电子染色内镜较白光内镜能更加清楚地显示黏膜表面结构、病变范围微和血管形态，又可弥补色素内镜的染色剂不良反应、染色耗时长等不足。电子染色内镜与普通白光内镜之间可实现反复切换对比观察，操作更为简便。目前已经应用于临床的电子染色技术主要有窄带成像技术(NBI)、智能分光比色技术(FICE)以及高清智能电子染色内镜技术(I-Scan)等〔6〕。

2.4共聚焦激光显微内镜(CLE)CLE是容纳集计算机图象处理技术、激光扫描技术和共聚焦原理于一体的显微内镜，通过白光内镜检查寻找可疑病变,静脉注射或黏膜表面喷洒荧光造影剂,在激光透镜下实时同步观察消化道上皮细胞、腺体形态及微血管结构等,可得到放大高达1 000倍的消化道黏膜横断面的灰阶图像,从而做出即时的组织学诊断〔8〕。CLE可从微观角度显示细胞和亚细胞结构，在不经过活检的情况下即可从组织学层面区分病变与非病变区域，实现了光学活检〔9〕。CLE 可实时提供早期EC的组织学图像，具有较高的精确度，省却了病理活检步骤，大大缩短了确诊时间，为进一步治疗提供了依据〔10〕。目前有2种共聚焦激光显微内镜系统,一种是整合式CLE(eCLE),另一种是探头式CLE(pCLE)〔11〕。

3HRME在早期EC检测中的应用

通过HRME进行活体即时黏膜亚细胞成像,可以提高病变的诊断率和减少取活检的数量。HRME对于瘤变/非瘤变图像显示各有特点，通过一种图像处理软件,可以提供病变诊断的客观标准,这可以排除内镜医生的主观误差,减少诊断差异〔12〕。 王雪珊〔13〕表明EC对早期EC的诊断与金标准病理诊断有较高的一致性，其可以在避免组织活检的前提下提供准确、客观的指标，在食管肿瘤的早期诊断方面提供可靠的帮助。Hur等〔2〕证明了HRME不仅是诊断早期EC的重要方法，而且是一种低成本高效益的检查方式，并期待进一步扩大HRME的研究。此次研究是HRME在我国为数不多的大规模临床研究，这对于HRME的推广及进一步应用具有历史性的意义。

4HRME应用展望

随着HRME在内镜诊断学中优势的显现及其应用的进一步推广，HRME必将推动胃肠道疾病临床诊疗水平登上一个新的舞台。但是，HRME仍存在一些局限性问题,如受内镜嵌道直径的限制，HRME的探头较小，无法对全部病灶进行整体评价；光学纤维束数量制约了其成像效果；探头脆性较大，有损坏风险及定位和摄图易受呼吸运动及消化道蠕动的影响等〔14〕。

但是，随着光学显微镜技术的日益革新和生物计算机图像处理技术的不断完善,以及新型纳米载体荧光剂的进一步应用,HRME的局限性有望被克服。且HRME的观测深度有望不再限于黏膜层的早期肿瘤进行检查，期待其对更深层次病变的探索，以及肿瘤远期的判断。对于目前内镜下检查无明确表现的疾病,其在HRME下成像研究将成为热点。同时，HRME的诊断阳性率及其无创性也有望达到替代病理检查的目的〔15〕。若新型荧光纳米基因载体，通过静脉或局部喷洒途径与肿瘤细胞特异性结合，那么便可以通过HRME识别肿瘤细胞，并有望通过这一方式对术中切缘、底缘进行准确评价，期待进一步提高消化道肿瘤的根治率〔14〕。

参考文献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商振宁.高清显微内镜对大肠息肉性质预测的初步研究〔D〕.长春：吉林大学博士论文,2013.

5马丹,杨帆,廖专,等.中国早期食管癌筛查及内镜诊治专家共识意见(2014年,北京)〔J〕.中国实用内科杂志,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,Rösch 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.共聚焦激光显微内镜与消化道早期肿瘤的诊断〔J〕.中国实用内科杂志,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.高清显微内镜在食道早期肿瘤中的诊断价值〔D〕.长春：吉林大学硕士论文,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〕

(编辑袁左鸣/滕欣航)

通讯作者：徐红(1963-)，女，教授，主要从事消化道早癌的内镜下诊治。

中图分类号〔〕R57〔

文献标识码〕A〔

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