息肉标本预处理方法对高分辨率显微内镜成像效果的影响

作者单位：100039北京，武警总医院消化内科

息肉标本预处理方法对高分辨率显微内镜成像效果的影响

谈涛，屈亚威，刘海峰

【摘要】目的比较结肠息肉标本不同预处理方法对高分辨率显微内镜成像效果的影响。方法选择90例离体结肠息肉标本，随机分为3组，分别使用生理盐水(A组)、生理盐水+去黏液剂(B组)、生理盐水+去黏液剂+高渗糖溶液(C组)冲洗，预处理结肠息肉标本后分别进行高分辨率显微内镜成像观察，然后行病理学检查，比较三组图片质量，并与病理结果对照，分析诊断的准确率。结果每组息肉标本获得高分辨率显微内镜图片900张，A组优质图片317张，优质率为35.2%，B组优质图片493张，优质率为54.8%，C组优质图片564张，优质率为62.7%，差异具有统计学意义(P<0.05)。与病理检查对比，A组同时诊断为腺瘤性息肉9例、非腺瘤性息肉8例，诊断准确率为56.7%；B组同时诊断为腺瘤性息肉13例、非腺瘤性息肉7例，诊断准确率为66.7%；C组同时诊断为腺瘤性息肉12例、非腺瘤性息肉15例，诊断准确率为90.0%，高分辨率显微内镜诊断结肠息肉总体准确率为71.1%，C组与A组相比、C组与B组相比，差异均具有统计学意义(P<0.05)。结论使用生理盐水+去黏液剂+高渗糖溶液处理标本可以提高高分辨率显微内镜诊断准确性。

【关键词】结肠息肉；高分辨率显微内镜；去黏液剂；高渗糖；诊断

通讯作者：刘海峰，E-mail：haifengliu333@163.com

作者简介：田南，硕士研究生，E-mail：963422126@qq.com

【中国图书分类号】R730.49

Affect of different pretreatment methods of polyp specimens on high-resolution microendoscopic imaging

TAN Tao, QU Yawei, and LIU Haifeng. Department of Gastroenterology,General Hospital of Chinese People’s Armed Police Forces,Beijing 100039, China

Abstract【】ObjectiveTo verify the effect of high-resolution microendoscopic imaging and to compare the effects of different pretreatment methods for colon polyps specimens in high-resolution microendoscopic imaging and the accuracy of the diagnosis of disease. MethodsIn vitro specimens from 90 patients with colon polyps were randomly divided into three groups: using saline (group A), saline plus mucus removing agent (group B), saline, and mucus removing agent plus hypertonic glucose solution (group C) to wash and high-resolution microscopic imaging was made for pretreated specimens of colon polyps and then for pathological examination.The picture quality of the three groups was analyzed. ResultsThe high-resolution microscopic images are 900 for specimens in each polyp, high-quality images in group A were 317 and high quality rate was 35.2%; high-quality images in group B were 493 and high quality rate was 54.8%; and high-quality images in group C were 564 and high quality rate was 62.7%, the difference was statistically significant (P<0.05).Compared with the pathological examination, group A showed simultaneous diagnosis of adenomatous polyps in 9 cases, 8 cases of non-adenomatous polyps, with diagnostic accuracy of 56.7%;group B showed simultaneous diagnosis of adenomatous polyps in 13 cases, non-adenomatous polyps in 7 cases, with diagnostic accuracy of 66.7%; and group C showed simultaneous diagnosis of adenomatous polyps in 12 cases, non-adenomatous polyps in 15 cases, with diagnostic accuracy of 90.0%. The overall accuracy of high-resolution microendoscopy in diagnosis of colon polyps was 71.1%. In Group C, compared with group A, and compared with group B. The difference was statistically significant (P<0.05). ConclusionsHigh-resolution microendoscopy has good imaging results for polyp specimens after pretreatment. It can improve the picture quality and diagnostic accuracy before imaging using saline combined with mucus removing agent and hypertonic glucose solution.

【Key words】colon polyps; high resolution microendoscopy; mucus removing agent; hypertonic glucose; diagnosis

高分辨率显微内镜(high resolution microendoscopy，HRME)是一种新型的成像技术，早期主要用于细胞成像研究[1]，近年来有学者开始尝试应用于临床研究[2-4]。借鉴国外学者的研究经验，笔者研制出一套HRME成像系统，前期预实验(动物实验)证明该成像系统对胃肠道黏膜具有较好的成像效果。为了进一步提高图像质量，本研究选择离体结肠息肉为研究对象，比较不同预处理方法对结肠息肉标本高分辨率显微内镜成像效果的影响为优化预处理流程提供依据。

1　对象和方法

1.1对象2014-07至2014-10在我院消化内镜中心行电子结肠镜检查诊断为结肠息肉的90例，其中男62例，女28例(男女比例为2.2∶1)，年龄为21～83岁，平均(48.4±5.3)岁。对经电凝切除、内镜下黏膜切除术(endoscopic mucosal resection，EMR)和内镜下黏膜剥离术(endoscopic submucosal dissection，ESD)，术后90枚离体息肉标本进行HRME成像研究，息肉直径0.6～4.2 cm。

1.2方法

1.2.1成像设备使用自行研制的HRME成像系统，包括1根含30 000像素、长1.8 m的光纤、10×显微镜镜头、500 nm二向色镜、滤光片、三维组合平移台、科学级低温制冷CCD相机和计算机图像处理软件，成像过程中图像以17帧/s的速度传输至计算机(图1)。

图1　HRME结构原理

1.2.2试剂0.01%原黄素盐酸盐(美国Sigma公司)、0.9%生理盐水(辰欣药业股份有限公司)、50%葡萄糖溶液(华润双鹤药业股份有限公司)、链霉蛋白酶颗粒(北京泰德制药股份有限公司)、碳酸氢钠(北京奇祥宏业商贸有限公司)。

1.2.3成像方法

1.2.3.1标本预处理术前充分进行肠道准备，对于肠道准备差的患者，术中尽可能冲尽息肉表面的粪渣及残留物。对术中发现的结肠息肉，经电凝切除、EMR和ESD术后，标本用于成像研究。将息肉标本随机分为A、B、C三组，A组标本用0.9%生理盐水缓慢冲洗1 min，冲洗后干棉球擦干，备用。B组标本先用0.9%生理盐水缓慢冲洗1 min后，再用配制好的链蛋白酶和碳酸氢钠混合溶液冲洗1 min；再次使用0.9%生理盐水冲洗，干棉球擦干，备用。C组标本在依次使用生理盐水和去黏液剂冲洗后，再用50%葡萄糖溶液冲洗1 min，最后用0.9%生理盐水冲去表面残留溶液，干棉球擦干，备用。

1.2.3.2成像系统搭建搭建HRME成像系统，启动计算机成像软件，调节焦距，当视野中能清晰分辨出每个像元时为最佳成像状态。

1.2.3.3成像过程对预处理后的标本分别局部喷洒0.01%原黄素盐酸盐1～2 ml，染色剂在组织表面大约停留30 s后缓冲盐冲洗表面残留染料，干棉球轻轻擦干组织表面残留液体。将光纤头端以不同角度观察组织表面，标记观察部位，每个标本留取30张清晰的图片用于分析。检查结束后组织行病理检查。

1.2.3.4图片质量判定标准参照Peter等[5]的方法，HRME图像中细胞核显像高于50%的图片定为优，而细胞核显像低于50%的图片定为差，对所得图片进行分析。

整个HRME成像过程应在15 min内完成，图片解读由两名经过系统培训的医师共同完成，图片分析结果与病理结果进行对比，整个过程在双盲模式下完成。

1.3统计学处理应用SPSS17.0统计软件进行数据处理。计量资料采用四格表方式，分别计算A、B、C三组图片的优质率以及三组HRME诊断结肠息肉与病理学诊断的相比较的准确性，采用χ2检验比较三组图片优质率和诊断准确率，以P<0.05为差异有统计学意义。

2　结　　果

2.1HRME图片质量分析C组与A组相比、C组与B组相比，差异均具有统计学意义(P<0.05，表1)。

表1　HRME图片质量分析

注：与A、B组优质率比较，①P<0.05

2.2HRME诊断结果根据细胞核的大小、形态、排列方式、腺体结构，初步制定了HRME诊断结肠息肉的标准，非腺瘤性息肉诊断标准：细胞核大小一致、形态规则，排列有序，圆形或椭圆形的腺体结构(图2)。腺瘤性息肉诊断标准：腺体增大，可见较多的线性隐窝，开口扩张，腺体呈管状或指状结构，偶尔可见绒毛结构(图3)。C组与A组相比、C组与B组相比，差异均具有统计学意义(P<0.05，表2)。

表2　HRME诊断标准与病理学诊断结果比较

注：与A、B组准确率比较，①P<0.05

图2非腺瘤性息肉(HE，×40)

A.白光内镜；B.HRME；C.病理

图3　腺瘤性息肉(HE，×40)

3　讨　　论

HRME是基于高分辨率光纤和分子成像技术开发出的一种新的成像方法，能够对组织进行实时成像，从而实现细胞水平的组织成像[6-8]。近年有研究者利用高分辨率显微内镜成像技术进行活体组织病理学成像，证实了HRME成像的可行性[2-4]。笔者使用自行研制的HRME成像系统对离体结肠息肉标本进行了HRME成像的初步研究，发现该成像系统对离体结肠息肉具有很好的成像效果和诊断准确率，与组织病理学相比较，三组诊断准确率分别为56.7%、73.3%和86.7%，表明HRME对病变的的诊断具有较高的准确性，而改善成像前的标本处理方法可以提高诊断的准确率。与组织病理学相比，HRME具有耗时短、花费少、操作简单等优点，具有重要临床意义[9]。

如何获得高质量的图片成为HRME成像技术的一大难题。成像前标本的预处理是决定成像效果的重要因素。对于消化道组织标本而言，其表面主要附着物为唾液、黏液、粪液及其他杂质成分。唾液和黏液主要化学成分为蛋白质、H+和水分等[10]。对于标本的清洁主要依靠冲洗，以前仅使用生理盐水冲洗，冲洗效果不尽如人意。本研究通过对组织表面附着物化学成分的研究，改进了冲洗方法，可以分为四步：(1)用生理盐水冲洗初洗，去除表面的残留物；(2)用链蛋白酶(或糜蛋白酶)和碳酸氢钠混合溶液冲洗，去除组织表面的蛋白质和H+成分；(3)用高渗糖溶液冲洗；(4)用生理盐水冲洗，去除表面残留的冲洗液。通过这种冲洗方法对组织进行预处理，组织表面的清洁度得到改善，成像效果明显提高。本研究比较了三种冲洗方法对成像图片的影响，A组图片优质率为35.2%，B组图片优质率为54.8%，C组图片优质率为62.7%，表明通过该种冲洗方法可以获得最好的成像效果。

蛋白酶和碳酸氢钠冲洗的作用原理主要是通过蛋白酶使蛋白水解以及碳酸氢钠与酸的中和作用[11]。根据不同组织表面的不同蛋白质成分可以选择相应的特异性蛋白酶，会得到更好的效果。高渗溶液冲洗的原理主要是根据高渗溶液作用于细胞表面可以使细胞内水分由于浓度差的作用而流入细胞外，从而使细胞处于相对脱水状态[12]，表面喷洒荧光对比剂更容易进入细胞内，使细胞核的染色效果更好。但实验过程中要把握好高渗溶液的浓度和时间，防止细胞长时间脱水状态而导致细胞死亡，以至于细胞核不能着色。研究中主要应用高渗糖溶液，根据其原理也可以使用高渗盐、高浓度乙醇或其他对细胞无毒害作用的高渗溶液。

总之，成像前标本的清洗是成像成功的关键，笔者尝试了很多方法，成像效果得到了明显改善，但还需要继续探索，希望能有更好的预处理方法。

HRME作为一种新型的成像方法展现了很多优点，尤其是与传统的内窥镜相比更是具有即时组织病理学的优势，因此也受到越来越多的关注[13]。但HRME的成像方法还没有统一的标准，笔者通过研究总结了一些经验，希望能对更多的研究提高帮助。然而，更好的成像方法还需要我们不断的探索和实践。

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(2015-01-11收稿2015-03-11修回)

(责任编辑梁秋野)