染色放大内镜在消化道早癌诊治中应用探讨

潘独伊，毛奇琦，钟 良

复旦大学附属华山医院内镜中心，上海 200040

胃癌是全球常见的恶性肿瘤之一。全球每年新发病例约95.2万例，死亡约72.3万例，是第6位常见的新发恶性肿瘤，第4位常见的死亡相关恶性肿瘤［1］。我国属于胃癌高发地区，每年新发病例约为40.5万例，约占全球胃癌新发病例的42.5%；每年死亡病例约为32.5万例，约占全球胃癌死亡病例45.0%。2015年中国肿瘤登记年报资料显示，胃癌是我国第3 位常见的新发恶性肿瘤，同时也是排名第3位的死亡相关恶性肿瘤。食管癌和结肠癌的情况也与胃癌类似，尤其是结肠癌，近年来随生活水平不断提高，发病率增长迅速，大有赶超欧美之趋势［2］。尽管外科手术水平不断提高，新的抗肿瘤药物种类不断涌现，但是中晚期消化道恶性肿瘤的5年生存率依然较低，较之从前无明显提高［2］。所以，早诊早治依然是消化道恶行肿瘤治疗的关键，但消化道早癌缺乏特异性表现，目前其诊断及治疗主要依靠内镜手段，其中染色放大内镜在消化道早癌的诊断和治疗中具有重要作用，其广泛应用极大地提高了消化道肿瘤早诊断早治疗的水平，目前已成为消化内镜领域的热点之一。

1 染色放大内镜发展历史

日本学者Yamakawa 在1966年首次发明了内镜染色技术。染色内镜（staining edoscopy）又称色素内镜（chromoendoscopy），是指将染色剂通过内镜下喷洒等方式将染色剂均匀散布至可疑病变黏膜处，增强病变部位与周围正常黏膜的对比度，从而使病灶的边界及结构更加清晰，增强肉眼判断能力与活检阳性率。临床常用的染色剂有卢戈碘液、靛胭脂、亚甲蓝、美蓝和醋酸等，操作简单，价格低廉［3-4］。

而电子染色主要利用“光学”和“图像后处理”对病灶图像进行重构，以凸显微结构及微血管，凸显病变与周边正常黏膜色调区别。光学层面主要为滤过光和蓝激光两大类，滤过光包括奥林巴斯三色光滤过后的窄带光（narrow band imaging，NBI），富士蓝的“激光-发光体”+“蓝激光（Lasereo）”的组合光，前者“抽取”的是415 nm蓝色光及540 nm的绿色光，分别对黏膜表面结构和稍深部微血管具有很好的显示作用，而蓝激光是以两种激光不同程度配比而得到的照射光，是基于血红蛋白对光的吸收特性以及黏膜对光的反射性原理，形成观察、诊断表面微细血管和深层血管的内镜成像技术。分为4种观察模式，即白光成像模式（white light imaging，WLI）、联动成像模式（linked color imaging，LCI）、蓝激光成像（bluelaser imaging，BLI）及其增亮模式（bluelaser imaging-bright，BLI-bright）［5］。后处理则类似于滤镜，通过计算机算法对黏膜极性色彩强调、构造强调和对比度调整等。包括富士的智能电子分光技术（Fuji intelligent chromo-endoscopy，FICE），奥林巴斯的E和A 等。本文所述色素放大内镜包括前面所述两种染色方式。

放大内镜问世于50 余年前，是带有变焦镜头的内镜，可以将图像放大数10 倍，后来不断推出的新型放大内镜，不但在光学放大倍数进一步提高，还通过在光学放大的基础上进行电子放大，可以进一步提高放大倍数，最高分辨率为6～9 μm，检查时能够更清晰地观察胃黏膜腺上皮的表面结构及微血管形态，识别浅表病变，进而提高浅表病变检出率，同时放大内镜实际操作性能也得到了大幅提升，尤其是放大结肠镜，可以让医师顺利完成结肠镜插入和检查，使得这一早癌诊治利器得到广泛推广。

说到染色放大内镜在消化道早癌诊治中的历史，就不得不提起目前用于消化道早癌内镜诊断标准。1980年Sakaki等［6］提出了放大内镜胃黏膜微细形态分型，当时被认为是放大胃镜的分型标准一直被广泛应用。但由于Sakaki分型标准无法解读现代高分辨率放大内镜所识别出的特征，且以往的色素内镜诊断法对于微小癌或表面平坦型（0-Ⅱb 型）早期癌与局限性胃炎的鉴别诊断仍较困难。2000年前后，八尾建史发明了可以观察毛细血管水平的放大内镜观察法，并用于临床诊断，并且率先报道了正常胃黏膜放大内镜下所见，以及早期胃癌放大内镜特征性所见。2006年，NBI技术被用于内镜诊断，放大内镜与NBI 联合应用，对于普通内镜观察不到的微小血管结构（毛细血管、集合小静脉、癌新生血管等）及黏膜表面微细结构（隐窝边缘上皮、隐窝开口、隐窝间部等）可以清晰地观察到，取得了显著的临床效果。Yao 等［7］提出了血管（V：microvascular pattern）和表面结构（S：microsurface pattern）分型用于早期胃癌诊断。Nakayoshi 等［8］根据血管类型及组织类型的相关性，将微血管分为分化型腺癌特有的细小网格样（fine network pattern）和低分化腺癌特有的螺旋状（corkscrew pattern）。此外，Yagi 等［9］将胃癌的NBI 放大分类分为筛孔状（mesh pattern）、袢状（loop pattern）、断裂状（interrupted pattern）组成的微小血管分类和由反映隐窝边缘上皮（white zone）组成的黏膜构造。小山恒男［10］将表面构造划分为小凹样（pit）和绒毛样（villi），根据其有无“形状不规则”、“大小不等”，再结合血管构造有无“粗细不同”、“走形不规则”进行胃癌诊断。20世纪90年代，日本学者Kudo［11］，提出了在放大结肠镜诊断结肠早期肿瘤的“pit pattern”分类标准，对结肠肿瘤性病变及非肿瘤性病变，良性肿瘤和恶性肿瘤的鉴别诊断，以及恶性肿瘤浸润深度的判断作出了系统总结，广泛使用于临床。随着NBI放大内镜的出现，之后又有多名学者，将微血管变化作为结肠早期肿瘤诊断的依据。为了方便临床使用和推广，由日本学者牵头，组织多名国际知名内镜学家，共同推出了结合pit pattern 和微血管变化的JNET分型，广泛应用于目前结肠早期肿瘤的内镜诊断。

2 目前应用现状

2.1 在早期食管癌应用中

早期食管鳞状细胞癌形态上往往以平坦型为主，与周围黏膜高低差不甚明显，色泽发红，但在常规白光检查中与周围黏膜色泽差亦不甚明显，如果内镜医师经验不足，加之操作快，极易造成其漏诊、误诊。染色放大内镜可以增强病灶与周围黏膜的色泽差别，提高内镜发现率，减少食管早癌的漏诊、误诊。常用卢戈液作为染色剂，卢戈液利用碘与正常鳞状上皮内糖原颗粒结合的原理来显示病变范围，病灶处黏膜较周围黏膜表现为不着色，或是出现所谓“粉色征”改变［12］。而对于肾病、甲亢和碘过敏等不能使用碘染色的患者，NBI 及FICE 可以通过分光技术得到病灶不同波长下的特征，病灶处黏膜往往成棕红色改变（图1A），结合放大内镜可将病灶黏膜内的乳头内毛细血管袢（intrapapillary capillaryloop，IPCL）清晰地显现出形态和结构，以便指导病灶的性质和浸润深度的判断［13］。有研究显示卢戈液染色在显示病变边界方面较NBI仍然存在较为明显的优势［14-15］。但在预判病理分型试验中，经NBI放大观察预判的病理分型与术后病理的一致性高于卢戈液染色，提示不能单纯依据卢戈液染色下黏膜改变特征预判病理分型［15］。目前临床上食管早癌内镜诊断使用较多的是日本食管学会提出了食管IPCL的AB分类（图1B、C、D）。

图1 食管早癌染色放大内镜下表现及IPCL形态Fig.1 The appearance and IPCL morphology of early esophageal carcinoma under magnifying chromoendoscopy

2.2 在早期胃癌应用中

经过20多年的发展，染色放大内镜在早期胃癌诊治中的应用越来越广，染色放大内镜能够清楚地观察到胃黏膜表面的微血管结构和微细结构，是目前诊断早期胃癌的重要方法。使用色素进行染色时，常用试剂包括靛胭脂和醋酸，靛胭脂不直接染色组织，而是通过填充胃小区胃小凹，使病灶边缘更清晰；而醋酸可使上皮细胞蛋白质发生可逆性改变，使黏膜表面出现一过性白化，增强黏膜表面凹凸感，有助于鉴别密集的腺管。结合之后出现的电子染色技术，八尾建史提出的VS分类体系是使用最为广泛的早期胃癌内镜诊断标准，根据染色放大内镜下观察到的微血管分布、形态、管径和排列情况，将其分为规则型、不规则型和微血管消失三种类型，并且根据胃黏膜表面形态结构、分布、大小和排列情况，将其分为规则型、不规则型和表面微结构消失三类。不规则型血管、微血管消失和/或不规则型表面微结构、微结构消失，同时病灶与周边黏膜存在清晰的分界线是诊断早期胃癌的标志性特征（图2）。在一项纳入34篇文献，包括7 255例胃癌患者和7 711 处病灶的meta分析结果显示，染色放大胃镜诊断胃癌的合并灵敏度、特异度、阳性预测值、阴性预测值和诊断优势比分别为0.87、0.96、10.91、0.15和82.61，表明染色放大胃镜检出胃癌和排除非癌性病变的准确率均较高，可以作为临床上筛查胃癌的常规检查手段［16］。通过染色放大内镜对可疑病灶进行靶向活检，可以显著提高活检阳性率，减少不必要的活检，降低因活检对患者造成的损伤和风险，减少医疗支出［17］。

图2 早期胃癌在白光胃镜及染色放大内镜下的表现Fig 2 The appearance of early gastric cancer under white light and magnifying chromoendoscopy

染色放大内镜不仅用于早期胃癌的诊断，还可用于确定早期胃癌的边界［18-19］，这些对于早期胃癌内镜下完整切除，确保切除标本水平切缘阴性有重要意义。先前认为染色放大内镜对于预测胃癌的浸润深度并没有帮助。理由是与表浅的食管鳞癌不同，即使是胃癌侵入黏膜下层也通常不会在黏膜结构的表面表现出来［20］。但是近期有学者研究指出，染色放大内镜判断病灶浸润深度具有一定价值，这对于内镜医师判断病灶是应该内镜下切除，还是外科手术具有重要意义［21-22］.

2.3 在早期肠癌中的应用

染色放大内镜在结肠早期肿瘤诊治中具有极其重要的作用，目前广泛使用的pit pattern分类标准和JNET分型标准（图3），对于明确病灶性质、决定病灶边界及浸润深度有重要价值，而这对于后续是随访，还是切除；是内镜下切除还是外科手术切都是至关重要的。近期有学者比较了染色放大内镜与图像增强内镜两种模式对深度诊断的准确率，发现两者准确率都接近90%。放大的图像增强内镜是一种理想的方式，因为它有助于观察病变而不需要喷洒染料；然而，图像增强内镜对JNET 2B 型的病变诊断能力不足，需要染色放大内镜进行补充。因此推荐正确地使用两种方法检查病变以克服每种方法的局限性。另一项纳入了33项研究，31 568 枚息肉的meta分析显示NBI 放大及染色放大与大体形态分型相比都能更好地对深度做出判断，但在NBI 与染色放大之间没有显著差距［23］。

图3 结肠早期肿瘤染色放大内镜JNET分型标准Fig 3 JNET classification criteria for early colon tumors by magnifying chromoendoscopy

3 与病理之间的关系

随着染色放大内镜的发展和完善，内镜医师越来越希望能够凭借手中的内镜完成“光学活检”，这就需要内镜诊断与病理诊断达到高度一致。张燕霞等［24］对220例可疑病灶进行染色放大内镜观察与内镜下活检，发现染色放大内镜诊断与病理诊断符合率89.01%、灵敏度94.47%、特异度89.01%。在内镜诊断与病理诊断不符，有可能是由于目前通用的胃黏膜上皮肿瘤性病变病理分类及诊断包括西方标准、日本标准及Vienna/WHO分类3种体系。西方病理医师认为只有肿瘤浸润至黏膜固有层才诊断为恶性，与其细胞异型度无关。而日本病理医师同时考虑细胞异型与结构异型，西方病理医师诊断为高级别瘤变的病理在日本则被诊断为黏膜内癌。因此根据日本标准ESD 或手术切除病理结果与内镜诊断有较大的异质性。而我国大多采用西方标准，存在漏诊或低判。因此使用不同病理诊断系统与诊断标准是造成内镜诊断与病理诊断存在差异的主要原因［25］。为进一步提高内镜诊断与病理诊断的一致性，建议内镜医师与病理医师加强沟通交流，共同提高。

4 应用展望

随着国内学者对消化道早癌的愈发重视、内镜技术的蓬勃发展，对内镜医师早发现、早诊断的要求不断提高。消化内镜已经从单一的检查手段，发展到集检查、治疗为一体的时代，而染色放大内镜在早癌精查中显示出较为强大的优势，这种新的技术给消化道早癌的诊治带来了巨大的帮助，使得内镜检查能深入到黏膜表面微细血管及表面微结构的层面，可有效鉴别肿瘤性与非肿瘤性病变、评估病变浸润深度、病变范围，指导临床进一步诊断及治疗。但染色放大内镜仍处于不断发展中，其与病理诊断的差异，内镜下分型的不统一仍需更多优化与改进。面对实际应用中出现的问题，有关学者一直未停下探索的脚步，人工智能辅助诊断技术的出现，尽可能减少由于医师经验不足对病灶的漏诊、误诊［26］，新型细胞色素内镜的出现，直接将内镜诊断推向了细胞病理诊断水平［27］，相信随着染色放大内镜的发展、普及和推广，内镜医师诊断早癌的水平会不断提高，会有更多的患者从中受益。