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作者:海军军医大学第一附属医院(上海长海医院) 陈吴昊 王伟
随着消化内镜技术的快速发展,基于内镜的早期筛查及微创治疗体系显著改善了消化道癌患者的预后及生存质量。当前消化内镜已步入显微内镜时代,典型的代表为细胞内镜技术和共聚焦激光显微内镜技术。现有研究表明,细胞内镜和共聚焦激光显微内镜成像技术在消化道癌早期诊断、术前评估和治疗监测中具有良好应用前景。
如何运用细胞内镜诊断早期食管癌
细胞内镜(EC)技术发展到第四代,能将放大倍数提升至500/520倍,在用甲苯胺蓝和结晶紫染色后,可获得超放大的细胞内镜图像。从细胞内镜程序中可识别的特征包括上皮表层腺体形态、用甲苯胺蓝染色的上皮细胞核形状,以及用结晶紫染色的上皮细胞质形状。普通观察和超放大观察之间的切换通过操作部变焦机构移动来完成。
基于细胞内镜观察,研究人员建立了食管鳞状上皮分类系统。2006年,Kawada等人提出了基于细胞内镜的三级分类。Inoue等人根据核密度和核异常提出了五个层次的细胞内镜分类。2020年,Abad等人将分类系统简化为三级细胞内镜分类,如图1所示。
随着人工智能(AI)的不断发展,AI辅助细胞内镜诊断食管疾病的相关应用研究逐渐深入。2023年,Laan等人开发了基于CNN的模型,并建立了在线模块培训医生,培训后的医生敏感性和准确率分别提高了32.67%和13.0%。AI辅助的细胞内镜技术在食管病变的诊断中展现出较高的诊断效能,其通过高分辨率的静态图像分析,能够有效识别早期病变和细微的形态学改变。
共聚焦内镜技术(CLE)提供了高达1000倍的放大率,这种高分辨率的成像能力为消化道组织的成像提供了一种重要的工具,有助于医生更细致地评估和诊断消化道疾病。共聚焦内镜检查时静脉注射或局部喷洒荧光剂,可突出黏膜某些成分,提高实时“光学活检”的灵敏度。荧光素钠是临床使用广泛的显影剂,已在眼科领域应用几十年,具有经济、安全且无致畸性的特点。
1.巴雷特食管和食管腺癌
2011年,Wallace等人提出了"迈阿密分类",用来描述正常鳞状上皮、巴雷特食管合并异型增生、高级别异型增生和巴雷特食管腺癌的共聚焦内镜图像特征的分类方法,如图2所示。
2018年,Xiong等人评估巴雷特食管患者中,使用窄带成像和共聚焦内镜诊断高级别上皮内瘤变和食管腺癌的准确性,研究系统回顾和荟萃分析了五项研究,共纳入251名患者。窄带成像的综合敏感性为62.8%,共聚焦内镜的综合敏感性为72.3%,两者的特异性分别为85.3%和83.8%。
2022年,一项纳入了9项使用共聚焦内镜检测巴雷特食管患者异型增生和早期食管腺癌研究的Meta分析显示,共聚焦内镜的敏感性、特异性、阳性和阴性预测值分别为82%、90%、75%、95%,整体准确率达到了90%。共聚焦内镜的使用可能有助于减少对非肿瘤性疾病的不必要治疗,从而可能改善患者的并发症情况,并有助于优化监测的间隔时间。
2.食管鳞癌及癌前病变
共聚焦激光显微内镜(CLE)在诊断食管鳞状细胞癌(ESCC)及癌前病变方面具有独特优势,能够实时呈现细胞和毛细血管结构的真实图像。基于对正常食管上皮和恶性病变中鳞状细胞及乳头内毛细血管袢(IPCL)特征的比较,Liu等人建立了诊断食管鳞状细胞癌的细胞与IPCL模式标准。该标准展现出优异的诊断效能,灵敏度达94.1%,特异性为100%。
此外,多项研究证实,CLE可作为基于细胞和毛细血管特征预测食管鳞状细胞癌的有效辅助手段。Prueksapanich等人评估了双焦点窄带成像(dNBI)联合卢戈碘染色内镜(LCE)及探头式共聚焦激光显微内镜(pCLE)筛查食管鳞状细胞癌的诊断效能。结果显示,有40%的病例在使用dNBI检查时漏诊了高度异型增生(HGD)和低度异型增生(LGD),针对dNBI漏诊的病变,LCE联合pCLE的灵敏度为80.0%、特异度为67.0%、阳性预测值为44.0%、阴性预测值为91.0%、准确性为70.0%。这表明,CLE在诊断食管鳞状细胞癌及癌前病变具有较高的应用价值。
共聚焦激光显微内镜作为一项新兴内镜技术,在食管癌的诊断与监测中至关重要。其核心优势在于能够显著减少活检次数,同时维持高诊断灵敏度,从而有效降低黏膜损伤、出血、感染等并发症的风险。此外,人工智能(AI)的快速发展为内镜技术创新带来巨大潜力。基于深度学习的计算机辅助诊断系统(CAD) 有望应用于CLE对早期食管癌的检测,进一步提升其诊断准确率。
食管癌是全球范围内严峻的健康挑战。细胞内镜和共聚焦内镜技术能够区分正常与癌前/恶性病变,并且在准确性上优于白光内镜。通过微观靶向的“智能”活检,细胞内镜和共聚焦内镜技术不仅减少了所需的样本量,还提高了检测效率。
随着技术持续发展,细胞内镜和共聚焦内镜技术的应用范围和精确度有望进一步拓展与提升,在个性化和精准医疗领域将具备更高的应用价值。
1. 细胞内镜和共聚焦激光显微内镜成像技术在消化道癌早期诊断、术前评估和治疗监测中具有良好应用前景。
2. 使用甲苯胺蓝和结晶紫染色后,从细胞内镜程序中可识别的特征包括上皮表层腺体形态、用甲苯胺蓝染色的上皮细胞核形状,以及用结晶紫染色的上皮细胞质形状。
3. 细胞内镜和共聚焦内镜技术能够区分正常与癌前/恶性病变,通过微观靶向的“智能”活检,细胞内镜和共聚焦内镜技术不仅减少了所需的样本量,还提高了检测效率。
参考文献
医学博士
中华医学会内镜分会应急内镜协作组委员
中国医师协会消化内镜专业委员会青年委员
中国康复医学会光动力治疗与康复专业委员会委员
中国抗癌协会食管癌整合防筛专业委员会委员
中国民族卫生协会卫生健康技术推广专家委员会常委
消化内镜分级诊疗平台推广组副组长
食管癌筛查与早诊早治信息化管理推广组成员
《中华实用诊断与治疗杂志》青年编委
《医学参考报》青年编委
主要研究方向为显微内镜在早期食管癌的诊断应用
1.单选题:以下哪种染色剂适用于共聚焦内镜?
A. 甲苯胺蓝
B. 结晶紫
C. 荧光素钠
D. 苏木精2.问答题:在使用细胞内镜观察食管早癌病灶时,如何对观察到的细胞内镜图像进行EC(细胞内镜)分类
答案:B
答案:ABD
从癌前病变到鳞癌,一文掌握食管癌病理特征丨消化质控6
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