王龍騰, 張海燕,, 張嫚嫚, 侯思慧, 劉 益

1.蚌埠醫(yī)學(xué)院 研究生院,安徽 蚌埠 233000;2.徐州醫(yī)科大學(xué) 臨床學(xué)院,江蘇 徐州 221000;3.徐州市中心醫(yī)院 消化科,江蘇 徐州 221000

結(jié)直腸癌是最常見的消化系統(tǒng)惡性腫瘤之一[1-2],早診早治對患者預(yù)后十分重要。結(jié)腸鏡是對結(jié)直腸癌患者進(jìn)行篩查、診斷及治療的有效手段。1951年,Jackman首次將結(jié)直腸癌的腺瘤-癌序列提出,在90%的患者中,早期診斷和切除息肉、腺瘤等癌前病變可以預(yù)防結(jié)腸癌[3],腺瘤檢出率是結(jié)腸鏡篩查效果的關(guān)鍵質(zhì)量控制指標(biāo)[4]。結(jié)腸鏡在進(jìn)入腸道后可通過末端鏡頭看到結(jié)直腸內(nèi)壁黏膜的圖像,直觀看到腸腔內(nèi)壁的病變,但由于腸道的特殊解剖結(jié)構(gòu)、一些病變的外觀與周圍黏膜差異很小、腸道準(zhǔn)備不充分等因素,在結(jié)腸鏡檢查過程中,仍有一定病變被遺漏。有研究報道,腺瘤檢出率每提高1%,在隨后10年,患者患結(jié)直腸癌的風(fēng)險降低3%,患間期癌的風(fēng)險降低5%[5]。結(jié)腸鏡下對腺瘤性息肉進(jìn)行切除可以有效預(yù)防結(jié)直腸癌,因此,積極提高內(nèi)鏡醫(yī)師的腺瘤檢出率對于降低結(jié)直腸癌的發(fā)生及相關(guān)死亡風(fēng)險尤其重要。內(nèi)鏡醫(yī)師的腺瘤檢出率與結(jié)腸鏡檢查術(shù)前、術(shù)中及術(shù)后的多種因素密切相關(guān)[6]。術(shù)前主要指腸道準(zhǔn)備,充分的腸道準(zhǔn)備會為內(nèi)鏡醫(yī)師提供良好的檢查視野,腺瘤檢出率明顯優(yōu)于不充分準(zhǔn)備者[4];術(shù)中因素主要指變換體位、二次檢查、退鏡時間、圖像增強(qiáng)技術(shù)(image-enhanced endoscopy,IEE)及附加設(shè)備使用等;術(shù)后的因素主要是指內(nèi)鏡醫(yī)師接受自身腺瘤檢出率信息反饋及培訓(xùn)學(xué)習(xí)[6]。隨著IEE的不斷發(fā)展,多項新技術(shù)被應(yīng)用于臨床,包括窄帶光成像(narrow-band imaging,NBI)、藍(lán)色激光成像(blue-laser imaging,BLI)、光學(xué)增強(qiáng)內(nèi)鏡(optical enhancement,OE)、聯(lián)動成像(linked color imaging,LCI)、自體熒光成像(autofluorescence imaging,AFI)、紋理和色彩增強(qiáng)成像(texture and color enhancement imaging,TXI)。本文將對不同的IEE對腺瘤檢出率的影響作一綜述。

1 NBI

傳統(tǒng)白光成像(white light imaging,WLI)的光源發(fā)出的光線是由紅綠藍(lán)3種光組成的寬帶光譜,NBI利用濾光器對光波進(jìn)行過濾,僅留下藍(lán)色、綠色光波用于診斷消化道各種疾病。藍(lán)光(415 nm)、綠光(540 nm)位于血紅蛋白吸收光譜的兩個吸收峰,因此顯得較暗。其中,藍(lán)色穿透較淺,使淺層黏膜毛細(xì)血管以棕色顯示;綠色波段穿透較深,使深層黏膜及黏膜下血管以青色顯示,與周圍黏膜形成對比[7]。一項隨機(jī)對照研究將入組患者分配至WLI組(121例)和NBI組(122例),結(jié)果顯示,與WLI比較,第一代NBI可以顯著增加檢測到的腺瘤總數(shù)(102比65,P=0.046),且對于直徑<5 mm的腺瘤,NBI具有更高的檢出率(30%比17%,P=0.011)[8]。但有meta分析顯示,第一代NBI未提高腺瘤或息肉的檢出率[9-10]。第一代NBI雖然增強(qiáng)了黏膜和血管在內(nèi)鏡下的表現(xiàn),但亮度低于WLI,較暗的圖像可能會影響病變檢出的能力。第二代NBI的亮度和分辨率進(jìn)一步提高,可提供更清晰明亮的畫面。一項多中心隨機(jī)對照研究共納入了431例受試者,結(jié)果顯示,與WLI比較,第二代NBI可以檢測到更多扁平、凹陷的病變(0.91比0.65,P=0.047),但不能增多腺瘤檢出率(1.68比1.36,P=0.104)[11]。Atkinson等[12]的meta分析納入了11項研究,共4 491例患者,結(jié)果顯示,第二代NBI的腺瘤檢出率優(yōu)于WLI(52.7%比46.7%,P=0.020)。Kim等[13]的背靠背隨機(jī)對照研究將入組患者分配至高清WLI組(59例)和NBI組(58例),結(jié)果顯示,與高清WLI相比,新一代NBI系統(tǒng)結(jié)腸鏡并未顯著提高息肉和腺瘤的檢出率(68.9%比67.8%,P=0.514;43.1%比47.4%,P=0.335),但可降低扁平型和左側(cè)結(jié)腸息肉的漏檢率(14.3%比60.0%,P=0.009;28.6%比75.0%,P=0.009)。綜上,第二代NBI的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在可減少扁平型病變的漏檢率,但對于是否能夠提高腺瘤檢出率仍需進(jìn)一步的研究。

2 BLI

BLI把傳統(tǒng)的氙燈光源更換為半導(dǎo)體激光光源,將410 nm強(qiáng)激光與白光相結(jié)合,且可精確調(diào)節(jié)光功率,改變激光強(qiáng)度,更清晰地觀察到淺表微血管和黏膜表面結(jié)構(gòu),以增強(qiáng)黏膜不規(guī)則處與周圍正常黏膜的對比,并使表面圖像的對比度更高。BLI-bright模式增強(qiáng)白光波段,削弱410 nm波段,以達(dá)到更高的亮度,有望用于腫瘤檢測[14],但由于削弱410 nm波段,微血管的對比度不如BLI。另有一種基于4LED的藍(lán)光成像技術(shù),4個LED光源獨立控制,藍(lán)紫色LED產(chǎn)生短波長窄帶光成分,紅色、綠色、藍(lán)色LED結(jié)合為白光,再互相結(jié)合達(dá)到圖像增強(qiáng)作用。Ang等[15]的一項隨機(jī)對照研究共納入180例患者并將其隨機(jī)分入BLI組(90例)和WLI組(90例),與WLI比較,BLI可顯著提高腺瘤檢出率(46.2%比27.8%,P=0.010),但需要良好的腸道準(zhǔn)備,因為由于外觀較暗,腸道準(zhǔn)備不充分會比WLI更干擾內(nèi)窺鏡可視化。Shimoda等[16]的一項隨機(jī)對照研究共納入了127例患者,將患者分入BLI-WLI組和WLI-WLI組(均進(jìn)行兩次檢查,第一次兩組分別用BLI、WLI進(jìn)行檢查,之后重新進(jìn)鏡,WLI模式下再次檢查),第一次檢查結(jié)果顯示,BLI-WLI組和WLI-WLI組的腺瘤檢出率比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(62.5%比63.5%,P=0.910),第二次檢查結(jié)果顯示,BLI-WLI組的漏診率低于WLI-WLI組(1.6%比10.0%,P=0.001)。Ikematsu等[17]的一項多中心隨機(jī)對照研究共納入了963例患者,將患者隨機(jī)分為BLI組(489例)和WLI組(474例),結(jié)果顯示,與WLI比較,使用BLI-bright模式可以提高檢測到的每個患者的平均腺瘤數(shù)量[(1.01±1.36)比(1.27±1.73),P=0.008],但不能增加腺瘤檢出率(52.7%比54.8%,P=0.521)?？傮w來說,BLI雖然提高了亮度,但相比WLI模式仍較暗,可能會限制病變的檢出率;但BLI模式在良好的腸道準(zhǔn)備下可以提高腺瘤檢出率,降低漏診率。

3 OE

OE通過光學(xué)濾片僅允許415、540、570 nm的光波通過,結(jié)合圖像增強(qiáng)處理技術(shù),與WLI比較,以更高的對比度顯示血管、腺管及黏膜的表面結(jié)構(gòu)。OE有兩種模式,模式1適于強(qiáng)調(diào)黏膜表面上的血管的415 nm附近波長的光波和適于強(qiáng)調(diào)黏膜內(nèi)部的血管的540 nm附近波長的光波構(gòu)建圖像,產(chǎn)生連續(xù)的波長光譜,實現(xiàn)更高的透光率,在充足的光線下改善微血管的可見性;模式2中加入紅色光波與模式1中光波相組合,使整體圖像的色調(diào)更接近WLI模式的圖像,有利于篩查。一項單中心、前瞻性、隨機(jī)對照試驗納入302例受試者并將其隨機(jī)分為高清WLI組和OE組(OE模式2),OE組的腺瘤檢出率高于高清WLI組,但差異無統(tǒng)計學(xué)意義(38.8%比29.3%,P=0.082),OE組檢出的直徑<6 mm的腺瘤多于高清WLI組(76比45,P=0.038),且在無蒂腺瘤的檢出率上同樣具有優(yōu)勢(68比39,P=0.042)[18]。OE的原理與NBI相近,優(yōu)勢也主要體現(xiàn)在小型腺瘤和無蒂腺瘤。其中,OE模式2較模式1由于加入了紅色信號,圖像更接近WLI,有利于篩查。

4 LCI

LCI利用4LED燈的組合,在白光的基礎(chǔ)上,增加易被血紅蛋白吸收的短波長窄帶光(410 nm)的照射強(qiáng)度,在保證與WLI相同亮度的同時,提高黏膜與表層血管的對比度;同時,加入顏色擴(kuò)張技術(shù),通過軟件擴(kuò)大不同黏膜之間相近顏色的鮮明度、飽和度差異,使得黏膜的微小色差得到增強(qiáng)。血管在黏膜中所處的深度和組織結(jié)構(gòu)不同,對照射光的吸收和反射也有差異,因此,觀察到的顏色也隨之改變。在白光下同樣表現(xiàn)為紅色的早期腫瘤和炎癥,在LCI下會表現(xiàn)為不同的顏色(早期腫瘤為橙色,炎癥表現(xiàn)為紅色至紫色)。LCI與NBI、BLI相比具有以下優(yōu)勢:(1)NBI、BLI內(nèi)鏡下圖像表現(xiàn)為棕色調(diào),且圖像亮度較WLI暗,不利于發(fā)現(xiàn)病變,而LCI由于具有與WLI相當(dāng)?shù)牧炼群蜕{(diào),更能幫助經(jīng)驗不足的內(nèi)鏡初學(xué)者提高腺瘤檢出率[19];(2)約20%～25%的腸鏡檢查患者腸道準(zhǔn)備不充分[20],殘留的糞水在其他IEE中顯示為紅色,類似血液的顏色,影響腸鏡觀察,而在LCI中顯示為淡黃色[21];(3)無蒂鋸齒狀病變常更難用IEE(如BLI、NBI)檢測,因其為乏血管病變,圖像更暗,而LCI會增加乏血管區(qū)域的白色,可能對無蒂鋸齒狀病變診斷帶來優(yōu)勢[22]。LCI提供的顏色增強(qiáng)清晰地劃分了小、扁平和淺色調(diào)息肉的邊界,如無蒂鋸齒狀病變和被認(rèn)為難以檢測的非顆粒型側(cè)向發(fā)育腫瘤[19,23],LCI增強(qiáng)了結(jié)腸直腸扁平病變的可見性,有利于這些病變的檢出。多項研究顯示,LCI可提高腺瘤檢出率[22-24]。Shinozaki等[23]的meta分析共納入7項研究,結(jié)果顯示,LCI相比于WLI可以檢出更多的息肉(平均差0.27,95%可信區(qū)間0.01～0.53,P=0.040),有更高的腺瘤檢出率(平均差0.22,95%可信區(qū)間0.08～0.36,P=0.002),且在扁平息肉中,LCI優(yōu)于WLI(平均差0.14,95%可信區(qū)間0.01～0.27,P=0.040)。Hasegawa等[25]的一項前瞻性隨機(jī)對照研究納入了700例受試者,結(jié)果顯示,LCI與WLI相比雖不能提高腺瘤檢出率(69.6%比63.2%,P=0.074),但可使腺瘤漏診率顯著降低(20.6%比31.1%,P<0.001)。Miyaguchi等[26]的一項多中心隨機(jī)對照研究共納入了995例受試者并將其隨機(jī)分為WLI組(494例)和LCI組(501例),結(jié)果顯示,LCI組和WLI組的腺瘤檢出率比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(47.1% 比46.9%,P=0.93),但LCI能增加每位患者的平均腺瘤檢出數(shù)量(1.07比0.88,P=0.04)。目前研究對于LCI能否提高腺瘤檢出率的觀點不一,但LCI更容易檢出直徑≤5 mm、右半結(jié)腸、扁平型和鋸齒狀腺瘤的觀點較為一致。大部分研究的對象是存在消化道癥狀或大便潛血陽性的患者,對于無癥狀的篩查人群,LCI能帶來怎樣的優(yōu)勢尚不明確。因此,有必要探究LCI在篩查人群中的腺瘤檢出率,特別是微小、扁平、淺顏色的病變的檢出率。

5 AFI

AFI的原理是基于腫瘤組織與其周圍正常組織在一定波長的光照射下產(chǎn)生的不同化學(xué)成分產(chǎn)生的不同熒光光譜。AFI通過濾光片過濾掉部分綠光,余下的藍(lán)光、紅光及組織釋放的物質(zhì)形成實時偽彩色圖像,腫瘤性病變通常呈紫紅色,區(qū)別于非腫瘤性病變的綠色[27]。但AFI的內(nèi)鏡圖像分辨率低,使病變相較于WLI更模糊,不利于病變的發(fā)現(xiàn)。胃腸道黏膜炎癥和增生性病變也可使黏膜層增厚,并表現(xiàn)出與AFI下腫瘤病變相似的色調(diào),影響炎癥病變與腫瘤病變的鑒別診斷[28]。一項前瞻性多中心隨機(jī)對照研究將入組患者分配至AFI組(398例)和WLI組(404例),結(jié)果顯示,AFI與WLI相比改善了扁平結(jié)直腸病變(199比144,P<0.001)的檢測結(jié)果,而總體(249比243,P=0.510)和隆起型病變(137比159,P=0.150)的檢測結(jié)果的組間比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)[29]。與其他IEE相比,AFI在腺瘤檢測方面無明顯優(yōu)勢[30]。目前,AFI在腺瘤篩查上較其他內(nèi)窺鏡技術(shù)并未表現(xiàn)出優(yōu)勢,其通常依賴與NBI的配合應(yīng)用于消化道早癌的篩查。

6 TXI

TXI是2020年新出現(xiàn)的內(nèi)鏡IEE,其通過增強(qiáng)紋理、亮度及色彩,突出顏色和結(jié)構(gòu)的變化,以更清晰地區(qū)分細(xì)微的組織差異。在Nishizawa等[31]的研究中,3位內(nèi)鏡專家對29例鋸齒狀息肉患者的TXI、NBI、WLI圖像進(jìn)行可見性評分,TXI的評分高于WLI(2.93比2.27,P<0.001)。Sakamoto等[32]的一項多中心回顧性研究納入了470名患者,TXI組和WLI組的平均腺瘤數(shù)量為1.5(95%可信區(qū)間1.3～1.6)比1.0(95%可信區(qū)間0.9～1.1),腺瘤檢出率為58.2%(95%可信區(qū)間51.7%～64.6%)比46.8%(95%可信區(qū)間40.2%～53.4%),息肉檢出率為80.2%(95%可信區(qū)間74.5%～85.0%)比63.9%(95%可信區(qū)間57.4%～70.1%),扁平息肉檢出率為66.2%(95%可信區(qū)間59.8%～72.2%)比49.8%(95%可信區(qū)間43.2%～56.4%),即與WLI比較,TXI提高了對結(jié)直腸腺瘤的檢測效果。

7 總結(jié)

內(nèi)鏡主要通過觀察顏色、血管結(jié)構(gòu)及表面結(jié)構(gòu)的差異發(fā)現(xiàn)結(jié)直腸病變。NBI、0E、BLI、LCI均利用血紅蛋白吸收光譜吸收峰來強(qiáng)調(diào)血管形態(tài),415 nm附近光波穿透較淺,凸顯黏膜表面血管,540 nm附近光波穿透較深,強(qiáng)調(diào)黏膜內(nèi)部血管,但也正因此會產(chǎn)生較暗的圖像。NBI通過濾光器對光波進(jìn)行過濾,允許415、540 nm波長光波透過,通過增強(qiáng)血管及表面結(jié)構(gòu)來發(fā)現(xiàn)病變,獲益體現(xiàn)在扁平病變的檢出,但NBI的缺點在于內(nèi)鏡圖像呈棕色調(diào),亮度較暗,干擾對黏膜的觀察,對操作者的經(jīng)驗要求更高;BLI通過410 nm附近光波與白光相組合來達(dá)到增強(qiáng)血管結(jié)構(gòu)同時提升視野亮度的效果,但在腸道準(zhǔn)備欠佳時,殘留的糞水在NBI、BLI中顯示為紅色,影響觀察,對腸道準(zhǔn)備的要求更高[21];OE模式2和LCI圖像更接近WLI,減少干擾的同時更有利于內(nèi)鏡初學(xué)者提高腺瘤檢出率,且LCI通過加入顏色擴(kuò)張技術(shù),增強(qiáng)黏膜顏色對比度,提供更好的黏膜病變可見性;AFI利用各種組織類型的熒光發(fā)射差異檢出病變,有利于區(qū)分增生性息肉與腺瘤,但并不準(zhǔn)確,且AFI的圖像分辨率低,不利于病變的檢出,不適合用于結(jié)直腸病變的篩查;TXI通過增強(qiáng)紋理和顏色及調(diào)整黑暗區(qū)域亮度,提高輕微色差處的顏色對比度,增強(qiáng)黏膜隆起和凹陷區(qū)域的變化,提高黏膜病變的可見性。

隨著內(nèi)鏡IEE的不斷改進(jìn)及新技術(shù)的出現(xiàn),內(nèi)鏡醫(yī)師可用于篩查和診斷的手段越來越多,腺瘤檢出率和診斷準(zhǔn)確性也越來越高。結(jié)直腸腺瘤是結(jié)直腸癌主要的癌前病變,提高腺瘤檢出率并對病變進(jìn)行治療是預(yù)防結(jié)直腸癌發(fā)生的重要方式。新技術(shù)的應(yīng)用可以使更多的癌前病變和早期病變盡早發(fā)現(xiàn),有利于減輕我國結(jié)直腸癌疾病的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。內(nèi)鏡醫(yī)師應(yīng)對這些技術(shù)、設(shè)備的優(yōu)劣點進(jìn)行了解,在應(yīng)用時評估患者的身體狀況、腸道準(zhǔn)備情況及病變情況,權(quán)衡可能的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)、學(xué)習(xí)成本和額外成本、潛在收益,選擇合適的技術(shù)或設(shè)備。同時,需要更多高質(zhì)量的臨床研究以制定新技術(shù)內(nèi)鏡成像診斷標(biāo)準(zhǔn)或量表和相關(guān)技術(shù)的培訓(xùn)計劃,盡可能減少早期病變的漏診,達(dá)到早發(fā)現(xiàn)、早治療的目的。