胃黏膜靶向活检技术的研究进展

贾馥华，屈亚威，刘海峰

胃癌是全球第五大常见恶性肿瘤，癌症死亡的第三大主要原因[1]，早期诊断对胃癌的治疗、提高患者生存率具有重大意义。目前内镜下胃黏膜活组织检查是诊断早癌及癌前病变的金标准。但由于肿瘤病变分布的不均一性和常规活检的随机性，使得常规活检不能够精确、有效地取到病灶组织，存在一定程度的漏诊。因此，临床为做出精确诊断，需进行反复内镜检查和多次活检，不仅增加了患者治疗时间和费用，而且增加出血、穿孔等并发症的发生率。目前活检诊断的准确率较低，国外有研究报道经对早癌的内镜切除术前后诊断一致率为59.9%[2]。为了更好地改进这一现状，目前临床使用靶向活检技术来提高早癌及癌前病变诊断的精确性。靶向活检技术是通过色素内镜、电子染色内镜、共聚焦显微内镜（confocal microscopic endoscopy，CLE）、高分辨率显微内镜（high-resolution microendoscopy，HRME）、细胞内镜（endoscopy，ESC）等新型内镜诊断技术对胃黏膜病变进行细胞结构的实时在体成像，对目标病变进行靶向活检，其优势在于可实现对比度增强、亚显微甚至显微水平的分辨率，建立镜下成像与病理成像的直接联系，从而实现靶向活检，提高活检的精确度，减少筛查性活检的数目。

1 色素内镜

色素内镜是利用染料对胃肠道黏膜进行喷洒染色。部分平坦型消化道黏膜的表面特征在白光内镜下辨识度较低，借助色素的作用区别正常黏膜与病变黏膜对染色剂着色的差异[3]，从而便于病变部位的辨认及目的性活检。临床上常用的染色方法有醋酸染色、靛胭脂染色等。在胃黏膜喷洒靛胭脂后，染料在胃小凹黏膜皱襞与病变凹陷处呈现蓝青色，与粉红色的正常胃肠道黏膜形成鲜明对比。醋酸染色在进行局部喷洒后，可根据胃黏膜表面出现一过性白化延迟褪色时间，区分病变部位与正常黏膜的变化情况[4-6]。醋酸联合靛胭脂内镜染色是诊断早期胃癌的新方法，具有较高准确率，具体操作为内镜检查时在胃黏膜表面喷洒醋酸靛胭脂混合液（混合液由0.2%靛胭脂60 ml、白醋5 ml制备），染色初期，癌变区域与非癌变区域均呈蓝色，一段时间过后，癌变区逐渐退色，而非癌变区域依然呈蓝色状态，区域间分割线非常明显。Yamashita等[7]应用靛胭脂联合醋酸染色法对27例早期胃癌患者染色后发现，肿瘤病变区域不着色，而在未着色区及其周围染色正常区域活检可显著提高早期胃癌的诊断率。陆文晓等[8]将240例在白光内镜下观测到胃黏膜形态异常的患者随机分为两组，试验组行喷洒染色后活检取样，而对照组行单纯活检取样，结果显示试验组对早期胃癌及癌前病变的检出率可达77.78%，而对照组仅为40.90%，进一步表明色素内镜有利于实施靶向活检，对早期胃癌诊断有很高的临床应用价值。

2 电子染色联合放大内镜

2.1 放大内镜结合窄带成像技术（narrowband imagingmagnifying endoscope，NBI-ME） 内镜窄带成像技术（narrowband imaging，NBI）是通过特殊的滤光器将宽带光谱进行过滤、窄化，形成蓝光（415 mm）、绿光（540 mm）、红光（600 mm）成分，使其视觉观察效果等同于内镜下染色[9]，增加黏膜的对比度和清晰度。随着NBI-ME的开展，医师可对微小病灶进行更为仔细的观察，并对相应病变位置进行靶向活检[10]。NBI-ME不仅能清晰显示白光内镜难以发现的病灶，还可显示黏膜病变表面的细微形态及边界，为靶向活检提供可靠的视觉基础，提高对消化道黏膜表面微细结构的观察水平，能精确引导活检、提高胃癌及癌前病变的检出率。NBI-ME检查时，首先反复冲洗胃部，在白光内镜下观察病变的大小、部位及形态等，然后应用NBI-ME继续观察目标病变处微血管形态和表面黏膜结构的改变，根据观察结果应用一次性活检钳在病变最明显处进行靶向活检[11]。Corbo等[12]研究发现，胃体黏膜上皮腺体表面边缘透光带（marginal turbid band，MTB）、腺管边缘上皮边缘存在浅蓝色的嵴状结构（light blue crest，LBC）与癌前并病变有关。通过NBI-ME观察胃体黏膜腺体表面有无MTB、LBC，可进一步引导对胃黏膜癌前病变进行更精确的靶向活检。文献[13]报道NBI-ME对早期胃癌诊断的敏感度、特异性、阴性预测值、阳性预测值、准确率分别为73.7%、99.2%、96.3%、93.3%、96.0%，NBI-ME指导胃黏膜靶向活检能够更好提高早期胃癌的诊断水平。

2.2 富士能智能电子分光技术结合放大内镜（fuji intelligent chromoendoscopy，FICE-ME） FICE与NBI不同，FICE的图像是通过对白光内镜图像的不同色素元素进行分解、纯化、处理后得到的。FICE能清楚地显示消化道黏膜表面的微细腺管形态及微血管形态，便于发现一部分在普通白光内镜下不易辨识的病灶，对消化道黏膜早期癌变及异形性增生的黏膜组织可做出更精确的诊断。Subramanian等[14]研究报道，通过采用FICE-ME制定的诊断标准，肿瘤性胃黏膜病变进行靶向活检诊断与组织病理学诊断的一致性高达90%。Osawa等[15]研究指出FICE-ME的应用可清楚地区分正常胃黏膜与病变区黏膜组织的界限，可进一步提高诊断早期胃癌的准确性。

2.3 蓝色激光成像联合放大内镜（blue laser imagingmagnifying endoscopy，BLI-ME） BLI-ME系统具有使用两个激光器和白光荧光照明的独特特征，450 nm的激光照射磷光体产生类似于用氙灯获得的照明光。由强410 nm激光，弱450 nm激光和荧光灯的组合通过窄带光观察实现BLI。BLI-ME可用于观察评估胃黏膜表面的形态结构变化[16,17]。BLI-ME对胃黏膜成像时，最好的成像距离约为26.8 mm[18,19]。Yoshifuku等[20]应用BLI-ME对胃黏膜病变界限、胃黏膜微表面形态和微血管结构进行成像诊断分析，结果显示评估胃黏膜界限准确率、不规则胃黏膜表面形态与不规则微血管形态的准确率为99%、96%、96%。BLI能够精确显示胃黏膜结构变化，为靶向活检提供视觉基础。Dohi等[21]选取132例经白光内镜确诊病灶后的患者执行BLI-ME检查，对其每个病变进行靶向活检，以胃黏膜微血管结构不规则排列为诊断标准，结果表明BLI-ME对胃黏膜早癌诊断相关的敏感性、特异性和准确性分别为94%、92%和92%。

3 共聚焦显微内镜（confocal microscopic endoscopy，CLE）

CLE是一种结合计算机图像处理技术、激光扫描技术和共聚焦原理于一体的新型显微内镜，可同步观察到上皮细胞、腺体形态及微血管结构，也可得到放大高达1 000倍的消化道黏膜横断面的灰阶图像，从微观角度显示细胞和亚细胞结构[22,23]。目前，临床使用的CLE设备有两种类型，一种是将共聚焦激光显微探头安装在传统白光内镜前端的整合式内镜（integrated confocal laser endomicroscopy，iCLE），另一种则是将可移动性微探头通过白光内镜的活检孔道递送、可对待检组织进行观察的探头式内镜（probe-based confocal laser endomicroscopy，pCLE）[24]。pCLE 检查时首先通过白光内镜寻找可疑病变，静脉注射5 ml 10%荧光素钠染色，或局部对黏膜表面喷洒5～10 mg 0.05%盐酸吖啶黄染色，染色10～20 s后，观察到胃黏膜颜色变黄时，将探头置于病灶表面对黏膜层组织进行扫描成像[25]。探头成像速率为12帧/s，扫描深度55～65 μm，放大倍数1 000倍，可获取每个部位胃黏膜细胞、胃小凹、黏膜深层微血管网图像，在可疑病变处取活检病理分析。CLE检查时，染色后先将CLE扫描镜头对准并贴紧被检查目标区域，按住手柄顶端的操作按钮进行逐层递深扫描获得距黏膜表层不同深度的CLE图像，每个扫描部位都是自黏膜层至浆膜层由浅入深进行。在需要取活检的部位同时按下吸引按钮可在局部做标记，然后在标记部位进行靶向活检[26]。Fugazza等[27]以182名被检查出浅表性胃癌的患者建立诊断标准后，对1 786名患者进行评估，将用CLE指导靶向活检与白光内镜下常规活检进行比较，以胃癌的实时诊断为特征，以组织病理学为黄金标准，发现CLE指导活检对胃浅表性癌和高级上皮内瘤变的诊断具有良好的敏感性（89%）、特异性（99%）和准确度（99%）。另有研究表明在胃肿瘤的情况下，CLE还可将活组织检查靶向到高度可疑的区域，对内镜切除前病变的边缘活检具有指导作用[28,29]。

4 显微成像新技术与活检临床转化中的显微内窥成像新技术

4.1 高分辨率显微内镜（high-resolution microendoscopy，HRME） 随着内镜技术的显著提高，其他新型内镜技术也逐渐被研究试用于对早期胃癌的诊断。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，通过实时在体放大观察细胞核的大小、形态及排列方式从而对病变做出初步诊断，实现对黏膜亚细胞结构的成像[30,31]。具体操作为局部喷洒原黄素染色剂后，将光纤头端轻轻置于组织表面进行成像，在大体标本成像部位点对点靶向活检后进行病理学检查[32]。Louie等[33]对40例可疑胃癌活检标本进行HRME诊断与组织病理分析，结果显示其诊断胃癌的敏感性、特异性、准确性、阳性预测值、阴性预测值分别高达96.7%、70.0%、90.0%、90.6%、87.5%，表明HRME通过观察细胞异型结构确定病变组织，从而指导靶向活检具有较高准确性。

4.2 细胞内镜（endoscopy，ESC） ECS是一种新型超高倍镜内窥镜，通过染色显示活的胃肠细胞，从而区分癌和非癌组织。ECS有两种类型：探头式（probebased endoscopy，pECS）和整合型（integrated endoscopy，iECS）。其中iECS具有可调节的观察范围，在80～100的放大倍率下可以观察胃黏膜异形结构的光学图像，在400～1 000的超高倍率下可观察细胞异型结构的图像[34-36]。ESC检查时用2 ml的亚甲蓝和结晶紫混合物进行染色[37]，染色后以最大放大倍率将细胞内镜置于黏膜表面成像，并在目标病变区域取得靶向组织活检标本用于组织病理学评估。Kaise[38]根据腺体管腔缺失或融合、细胞核不规则的改变制定诊断标准后，评估了应用ESC观察诊断的100处病变，基于其制定的标准，通过ESC检查对胃癌症诊断的敏感性、特异性、准确性、阳性和阴性预测值分别为78.4%、93.3%、87.3%、85.4%和87.3%，提示未来可采用ECS根据细胞腺体结构的变化指导早期胃癌靶向活检。

4.3 光学相干断层成像术（optical-coherence tomography，OCT） OCT作为一种无损伤、非侵入、高分辨率的生物医学成像技术，其空间分辨率可以达到1～10 mm，组织穿透深度为1～3 mm[39]。OCT能准确对胃黏膜层、黏膜下层、固有层和肌层进行断层评估，对靶组织进行扫查，得到高清的横断面、动态影像，便于准确指导胃黏膜靶向活检。该技术取决于腺体上皮的隐窝和凹坑结构[40，41]。由于OCT在胃内成像时球囊难以紧贴胃壁，而在胃肠道内应用球囊会压迫肠壁使绒毛结构显示不清，限制了该项技术在胃肠道中的应用，然而通过对OCT技术的改善，未来可能会更好地识别异常增生黏膜细胞，使其成为胃黏膜早癌活检及诊断领域新的重要手段。

总之，活检是建立内镜检查与病理定性诊断的桥梁，在各种消化道新型内镜技术指导下，靶向活检技术与对胃癌及癌前病变的诊断准确、灵敏性、特异性将会逐步提高。其作用和意义具体体现在以下四个方面：（1）有助于对胃黏膜病变的明确诊断；（2）提高活检的准确性；（3）协助内镜下治疗；（4）适用于特殊人群。消化内镜靶向活检技术将从宏观走向微观，从形态学迈向组织学，提高活检的阳性率，降低活检次数，提高对早癌的检出率，从而快速高效地实施消化系统疾病的诊断与治疗。

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