支气管镜技术在肺癌诊断中的应用

吕朝海,覃寿明

(广西医科大学第一附属医院呼吸与危重症医学科,南宁 530021)

肺癌是目前全球最常见的恶性肿瘤之一，虽然影像学对肺癌的诊断具有较高的敏感性，但病理才是其诊断的金标准，且病理结果可指导制订正确的治疗方案。纤维支气管镜(fiberoptic bronchoscopy,FB)是一种微创诊断工具，能直接、快速、有效地获取组织、细胞进行病理诊断，且并发症少，能显著提高肺癌诊断的阳性率。1968年，Ikeda等[1]首次介绍了FB。随着技术发展，窄带成像(narrow band imaging，NBI)、自荧光支气管镜(auto-fluorescence bronchoscopy，AFB)、支气管内超声(endobronchial ultrasound，EBUS)、虚拟支气管镜、电磁导航支气管镜、细胞内镜、共聚焦激光显微内镜(confocal laser endomicroscopy，CLE)、光学相干断层成像(optical coherence tomography，OCT)等[2-4]应用于临床，呼吸科医师可以利用这些技术对肺部病变部位进行定位、刷检、肺泡灌洗、活检，其中NBI、AFB提高了肺癌尤其是周围型肺癌的诊断率，利用内镜下特殊成像技术对病灶进行良恶性初步判断。现就支气管镜技术在肺癌诊断中的应用予以综述，以提高呼吸科医师对FB技术及其在肺癌诊断中地位的认识。

1 普通白光支气管镜

普通白光支气管镜(white light bronchoscopy, WLB)是一种利用白光观察支气管黏膜的异常改变进行初步诊断并在病灶处取样，然后送检组织病理、细胞学、分子病理、突变基因检测等检查进一步明确诊断，以指导临床治疗和提高疗效的常规呼吸内镜技术。WLB是肺癌诊断中最常用的基础内镜技术，De Roza等[5]的前瞻性研究发现，WLB对于周围型肺癌的诊断率为80.1%，但对直径≤2 cm病灶的诊断率较直径>2 cm病灶低，借助多层螺旋CT及多平面重建技术有助于检查路径规划，对病灶进行更加准确的解剖定位，从而提高小病灶肺癌的诊断阳性率。WLB应用于临床的时间最早，技术最成熟，临床医师积累的经验也最多，此后的支气管镜新技术均是在该技术的基础上发展而来。随着管径越来越细支气管镜的发展，更靠近肺外周的可疑肿瘤性病灶实现可视化，病变部位的组织更容易获取，从而提高了WLB对肺癌的诊断效能。虽然目前已有很多新的支气管镜技术应用于呼吸系统疾病的诊治，但WLB仍是肺癌诊断中最重要的一种技术手段。

2 NBI

NBI是一种利用窄带光谱(其中蓝光波长为390～445 nm，绿光波长为530～550 nm)能精确观察支气管黏膜上皮形态和上皮下血管网形态的内镜技术，其中蓝光波观察支气管黏膜浅层血管更清晰，而绿光波能更清晰地观察深层的血管。该技术在新生血管检测中具有重要价值，因为新生血管是癌发生的重要组成部分，利用NBI下支气管黏膜的颜色、形态及黏膜表层血管的分布密度与形态差异进行评分，评分越高，癌变可能性越大，因此使用NBI有助于提高肺癌的诊断率，减少漏诊、误诊情况的发生。有研究者认为，NBI中点状、曲折、扩张或不连贯血管提示黏膜异常，点状血管提示腺癌可能性大，曲折、不连贯血管模式与鳞状细胞癌相关性更高[6]。然而，关于血管模式与肺癌类型的相关性需要更多的证据支持。NBI对早期及非浸润性肺癌的检测具有良好的敏感性，其较WLB具有明显的优势，但两者在特异性方面差异无统计学意义[7]。Advani等[8]的临床研究显示，NBI的敏感性、特异性、阳性预测值和阴性预测值均优于WLB。有研究得出，NBI在检测气道恶性病灶方面优于AFB，而NBI技术整合到WLB中，在WLB下支气管黏膜异常的部位切换至NBI能提高癌前病变、早期肺癌的检出率，且安全、经济实用[9]。

3 AFB

AFB利用正常和异常支气管黏膜不同荧光属性来判断病灶性质，即正常组织表现为绿色荧光信号；有组织增生和原位癌的部位，图像会偏红色。AFB在检测肺癌及癌前病变的敏感性方面较WLB更有优势，但特异性低于WLB，这种敏感性高而特异性低的情况在其他检查方式中也存在，如胸部CT对于肺恶性小结节的诊断[10-11]。Ost[12]的研究认为，对于肺癌高危人群，AFB的肺癌检出效率较低剂量CT低，因此如果不联合低剂量CT筛查，AFB不能有效降低肺癌的肿瘤相关归因死亡率。而AFB联合NBI可以在一定程度上提高肺癌检测的敏感性和特异性[13]。虽然联合诊断技术展现出独特的优势，但目前这两项技术尚未整合，因为检查过程中需更换支气管镜，增加了操作时间及风险、降低了患者的舒适度。而与WLB及AFB相比，高分辨率支气管镜配备了图像增强技术，能更清楚地显示细微的血管异常，这对于鉴别肿瘤病变具有重要的临床意义[14]。

4 EBUS

EBUS包括径向和线性两种形式，可以实现经EBUS-经支气管针吸活检术(transbronchial needle aspiration，TBNA)获得支气管及肺内、肺门、纵隔病灶、肿大淋巴结的标本进行诊断，且具有并发症少、安全性好及发生率低的优势[15-18]。EBUS-TBNA对小细胞和非小细胞肺癌均具有较高的诊断阳性率，而现场细胞学评估可以进一步提高肺癌的诊断阳性率，且能减少损伤和针吸活检次数[19-22]。同时，EBUS-TBNA能提高临床考虑肺癌而经常规TBNA检查结果阴性的肺癌确诊率。而对于肺癌根治术后复发的病例，尤其是周围型病灶且伴有纵隔淋巴结肿大的患者，EBUS-TBNA是获取复发病灶组织的有效方法，且发生严重并发症的可能性小[23]。EBUS-TBNA获取的标本可以制作细胞学涂片、细胞蜡块用于亚型分析和基因分型，对检测非小细胞肺癌的表皮生长因子受体基因突变、间变性淋巴瘤激酶基因重排具有很高的效率，但对标本量是否能满足二代测序仍有待于进一步研究[24]。此外，EBUS联合虚拟支气管镜导航可以提高周围型肺癌的诊断率，且可以减少使用X线定位和导航定位带来的辐射伤害[25-26]。气道内超声弹性成像技术是一种用于诊断气道病变的新超声技术，其成像可分为3型，其中1型主要是非蓝色 (绿色和红色) 图像，考虑为良性；2型为部分蓝色、部分非蓝色(绿色和红色)图像，可能为良性，可能为恶性；3型主要是蓝色图像，考虑为恶性。同时，气道内超声弹性成像技术亦可使用弹性评分来评估病灶尤其是纵隔淋巴结的良恶性，而肺癌常见转移为肺门纵隔淋巴结转移，故气道内超声弹性成像技术诊断肺门纵隔淋巴结转移优于常规支气管内超声[27]。

5 导航支气管镜

导航支气管镜包括虚拟支气管镜和电磁导航支气管镜，该技术是基于患者胸部薄层CT影像重建的三维影像，通过在支气管镜下将支气管实时图像与虚拟图像结合，从而进行精准、快速的病灶活检。其中，电磁导航支气管镜的优势是通过借助电磁场定位功能，能准确实时地定位支气管镜远端与病灶的相对位置，进一步提高病灶靶病灶的活检成功率，从而提高肺癌的诊断阳性率[28-29]。对于肺部结节或肿块在CT上显示存在支气管空气征，尤其是外周病灶，电磁导航支气管镜能更准确地到达目标病灶并获取组织标本，对于肺门及纵隔的病灶定位及活检更为容易，从而提高诊断率[30-32]。虽然CT引导下的经胸活检评估周围肺结节较导航支气管镜检查具有更高的诊断率，但两者临床相关并发症的发生率相似。这是因为CT引导下的活检较导航支气管镜下活检更动态、直视化、路径更短[33]。总之，导航支气管镜能明显提高周围型肺癌的确诊率，更快速地帮助区分良恶性病灶，且避免了不必要的经验性治疗。

6 CLE

CLE能产生大小为3.5 μm的横向分辨率，探测组织深度可达50 μm，其借助染色技术能够产生高质量的气道黏膜共聚焦图像和标记，对活细胞进行成像，实时分层观察黏膜的显微变化，发现早期黏膜病变[34]。Fuchs等[35]的研究显示，CLE可以显示细胞和亚细胞结构，能准确预测肿瘤变化(灵敏度为96.0%、特异度为87.1%、准确度为91.0%)。目前由于人们对疾病早期筛查认识的提高，大量的肺部结节可以通过影像学被发现，而基于探针的CLE能实现对肺部任何部位恶性实性结节进行成像[36]，识别肺癌气道和肺泡的弹性蛋白组成变化，这些变化与组织病理学相关，可以提示体内恶性变化的存在，如非小细胞肺癌表现为脆性增加的斑驳弹性蛋白、间隔、无组织结构碎片[37]。但共聚焦图像与临床病理的相关性需要更多的研究证实。

7 细胞内镜

细胞内镜能在细胞水平上实时分析黏膜结构，如病变局部细胞形态、细胞排列、细胞核形态及大小、核分裂象、血管形态甚至可以看到流动的单个红细胞。其能通过FB的操作通道到达前端以高清图像显示支气管黏膜并区别正常支气管上皮、发育不良黏膜和鳞状细胞癌，且图像与体外显微镜下的图像具有良好的相关性[38]。Shah等[39]认为，与CLE相比，细胞内镜在技术上难度偏大，但能很好地区别正常组织与不典型增生或癌。且细胞内镜有望获得类似于常规苏木精和伊红染色的稳定图像，有望成为肺癌病理评估的有效补充手段，若其能取代术中冰冻切片检查，可缩短手术时间，提高患者的舒适度，降低手术风险。目前，细胞内镜主要用于消化系统疾病的诊断，如胃癌、炎性肠病[40-41]。但其在肺癌诊断方面的相关文献较少，仍处于实验探索阶段。

8 OCT

OCT具有足够的组织穿透探测能力来检查气道壁各层的形态学变化，正常气道黏膜及黏膜下层结构均匀分布，而有肿瘤生长的黏膜呈不均匀分布，正常结构丧失。基于探针的OCT显微镜能够识别气道级肺泡的弹性蛋白组分的变化，而这些变化与肺癌的组织病理学有一定的相关性[37]。d′Hooghe等[42]对临床怀疑或组织证实的非小细胞肺癌患者进行OCT检查，结果显示其体外成像与组织学、体内成像和组织学及体内成像和体外成像之间显著相关。体外研究表明，OCT辅助TBNA进行淋巴结穿刺活检能作为EBUS-TBNA的有效补充，OCT能显示淋巴滤泡、脂肪组织、色素沉着的组织细胞和血管，区分淋巴结与相邻的气道壁、癌细胞亚型，但对于OCT评估体内淋巴结的价值还需要进一步研究[43]。而彩色多普勒光学相干断层扫描可以提供肺内气道血管的三维图像，显示病灶的血供情况，可能有助于检测多种气道疾病，如哮喘、慢性阻塞性肺疾病、肺癌[44]。文献报道，OCT可应用于皮肤、口腔、肺、乳腺、肝胆、胃肠道等部位恶性肿瘤的术前诊断或术中检测，且支气管镜与OCT技术整合将提高肺癌的诊断水平及能评估手术切缘[45]。虽然OCT在肺癌诊断中有较大的潜在价值，但尚不能取代经典的病理诊断，可作为一种活检的补充手段，特别是对于组织标本不足的情况。

9 小 结

肺癌是严重威胁人类生命健康的恶性肿瘤之一，在世界范围内, 肺癌的患病率和病死率均居首位。目前，支气管镜技术是用于肺部肿瘤活检的主要技术手段之一，通过支气管镜检查可获得适合的样本进行个体化诊断，实现个体化治疗和精准医学治疗。支气管镜与放射学、超声学、导航技术、其他显微成像技术等相结合，提高了其在肺癌诊断中的应用价值。虽然每种技术均有自身的优势，同时也存在自身缺陷，但不同支气管镜技术的联合使用较单项技术能提高肺癌的诊断效能，具有安全、并发症少的优势，且能指导临床制订治疗方案，缩短患者接受正确治疗的时间，提高患者的生存率。随着技术的不断发展与成熟，期待能通过FB实现肺癌的早期筛查、早期诊断、早期治疗，从而提高肺癌患者的总体生存期。