>自体荧光成像诊断消化道肿瘤的临床应用进展

黄任翔 项 平

复旦大学附属华东医院消化内镜中心(200040)

消化道肿瘤较为常见，严重影响患者生活质量，早期诊断和早期治疗有助于改善消化道肿瘤的预后。尽管消化内镜被认为是诊断消化道肿瘤的最佳方法，但一些早期平坦型肿瘤在普通白光内镜下仍可能被漏诊。Heresbach等[1]报道，应用白光结肠镜检查非息肉样肿瘤的漏诊率明显高于息肉样肿瘤。近年来，为提高内镜诊断消化道肿瘤，特别是早期平坦型肿瘤的准确性，内镜下自体荧光成像(auto-fluorescence imaging, AFI)作为一项新技术被广泛应用于临床。本文就AFI诊断各类消化道肿瘤的现状作一综述。

一、AFI原理

当光照射在构成人体消化道组织的分子上时，部分光能被反射或发散，而剩余的光能则被分子吸收，此时这些分子的能量状态由基础态转变为高振动能态，这一过程称为激发。分子中这些多余的能量可经转化为热能或振动能后释放，从而重新回复到基础态。然而不同于普通分子，组织中的天然荧光分子则将这些多余的能量转化为可测量的自体荧光释放出来。人体消化道组织中的荧光团包括构成基底膜和黏膜下层的胶原蛋白以及主要存在于腺细胞线粒体、溶酶体颗粒、红细胞卟啉中的烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)和黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)[2]。消化道组织在短波长光(蓝光)照射下，内在的荧光团(主要为分布于黏膜下层的胶原蛋白)被激发，发射出比蓝光波长更长的荧光[3]。由于肿瘤病变往往表现为局灶黏膜层的增厚和血管增生，故病灶激发出的自体荧光较正常组织弱，这些病变的颜色在AFI下表现为品红色，而肿瘤病灶周围的正常黏膜组织则表现为绿色[4]，AFI即通过这两种截然不同的色调对比诊断肿瘤病灶。因此，这项技术的应用可能有助于提高内镜下诊断消化道肿瘤、特别是早期平坦型肿瘤的准确性。

二、AFI在诊断食管癌中的应用

卢戈碘染色内镜相较于普通白光内镜可显著提高浅表型食管癌病灶的诊断准确性，故其目前是筛查早期平坦型食管癌病灶的金标准[5]。然而，卢戈碘试剂可能因刺激食管黏膜而导致患者胸骨后不适[6]，故AFI作为一种新型非黏膜刺激的特殊染色方法，已越来越多地应用于临床诊断平坦型食管病灶。Uedo等[4]和Suzuki等[7]的前瞻性队列研究证实，AFI对于发现并诊断早期食管癌病灶的敏感性明显高于普通白光内镜。Kara等[8]的前瞻性研究发现，在Barrett食管患者中应用AFI能准确诊断普通白光内镜可能漏诊的合并食管重度异型增生和早癌病灶。然而，Suzuki等[9]将24例浅表型食管癌患者的31处浅表型食管癌病灶分别应用窄带成像(narrow-band imaging, NBI)技术和AFI技术显像，并由3名资深消化内镜医师读片以评判病灶显像的优劣，结果表明NBI较AFI能更清晰地显示浅表型食管癌病灶，而两者在显示直径≤2 cm的浅表凹陷型食管癌病灶时的清晰度差异无统计学意义。由于该临床研究样本量较少，故AFI在诊断食管癌中的应用价值仍有待于进一步大样本的临床随机对照研究明确。

三、AFI在诊断胃癌中的应用

超过50%的早期胃癌在AFI下表现为界限清晰的粉色病灶，而周围黏膜呈现绿色背景，后者提示黏膜呈萎缩性胃炎改变[10]。然而，Kato等[10]同时认为凹陷型的早期胃癌病灶较薄，故在AFI下可表现为绿色。迄今已有数项报道肯定了AFI在诊断胃癌中的作用。Otani等[11]利用AFI下病灶与周围正常组织的红绿色调反差原理，提出了“绿红比(G/R ratio)”的概念，并将量化的“绿红比”值定义为AF指数，然后应用AFI检测了72处非溃疡性胃癌病灶，发现黏膜内癌的平均AF指数为0.99，与黏膜下癌和浸润癌的AF指数相比差异有统计学意义，提示AFI可用于判断胃癌的纵向浸润深度。Nakamura等[12]应用AFI判断早期胃癌病灶的横向边界，发现其诊断准确性明显高于白光内镜，且与靛胭脂色素内镜无明显差异。在Tada等[13]的前瞻性队列研究中，50处胃部病灶(20处早癌病灶和30处良性病灶)分别应用白光内镜和AFI技术，由5名资深内镜医师(资深组)和5名临床经验较少的内镜医师(临床经验较少组)分别读片，结果显示资深组中白光内镜诊断早期胃癌的敏感性、特异性、准确性分别为81%、76%、78%，AFI诊断早期胃癌的敏感性、特异性、准确性分别为70%、78%、75%；而临床经验较少组中白光内镜诊断早期胃癌的敏感性、特异性、准确性分别为65%、77%、72%，AFI诊断早期胃癌的敏感性、特异性、准确性分别为80%、81%、80%。由此可见，与白光内镜相比，应用AFI诊断早期胃癌能显著提高临床经验较少内镜医师的诊断敏感性。然而，胃内炎症和增生性病灶同样可使黏膜层增厚、改变局部的血流灌注，从而在AFI下显示出近似于肿瘤病变的对比色调[13]。因此，AFI用于临床诊断胃癌是否可靠仍有争议。

四、AFI在诊断结直肠癌中的应用

目前，AFI在诊断各类消化道肿瘤中，应用最为广泛的是诊断结直肠癌。Matsuda等[14]的队列研究将167例待检者随机分为AFI-白光内镜序贯检查组(83例)和白光内镜-AFI序贯检查组(84例)，结果显示AFI发现息肉100枚，而白光内镜发现息肉73枚，AFI漏诊率显著低于白光内镜，故AFI较普通白光内镜更易发现结肠息肉。Ramsoekh等[15]的前瞻性研究同样对待检者采用白光内镜-AFI或AFI-白光内镜的序贯检查方法，发现与普通白光内镜相比，AFI诊断Lynch综合征和家族性结直肠癌的结直肠腺瘤的敏感性更高。Aihara等[16]发明了一种实时定量色调分析软件，亦采用“绿红比”这一指标鉴别结直肠肿瘤性和非肿瘤性病变，并证实以“绿红比”值1.01为界(≥1.01为非肿瘤性病变，<1.01为肿瘤性病变)，其诊断敏感性、特异性、阳性预测值和阴性预测值分别高达94.2%、88.9%、95.6%和85.2%。Takeuchi等[17]的前瞻性随机对照研究将入选的待检病例(561例)分为白光内镜组(133例)、白光内镜+透明帽组(141例)、AFI组(147例)和AFI+透明帽组(140例)，结果显示应用AFI+透明帽组的结直肠肿瘤检出率显著高于单独使用白光内镜检查组；此外，AFI与普通白光内镜相比可显著提高平坦型结直肠肿瘤的检出率。然而，另一种观点却认为AFI在诊断结直肠平坦凹陷型病灶中的作用仍不明确，而这些平坦凹陷型病灶往往更具恶变的倾向[2]。Odagaki等[18]将180处结肠镜下图像(137处为非息肉样肿瘤病灶、43处无肿瘤病灶；每处均配有白光内镜和AFI图像)分别交予2名临床经验较少的内镜医师读片，结果显示应用AFI辨识结直肠非息肉样肿瘤病灶的敏感性和特异性与普通白光内镜相比并无明显差异，但AFI的假阳性率显著高于白光内镜。此外，与其他特殊染色法相比，AFI诊断结直肠癌病灶是否具有优势仍有待商榷。Inoue等[19]将49处结直肠浅表型肿瘤病灶分别应用白光内镜、AFI和色素内镜摄片，而后由3名内镜医师分别评判显像质量，结果发现AFI辨识结直肠浅表型肿瘤病灶的能力明显优于普通白光内镜，与色素内镜效果相当，但在辨识结直肠浅表型肿瘤病灶边界时，AFI虽优于白光内镜，却明显不如色素内镜。

五、AFI的局限性

近年来AFI技术已被越来越多地应用于临床诊断消化道肿瘤，认为AFI对消化道恶性肿瘤的诊断具有高度敏感性，对检出形态特征不明显的病变较普通内镜具有更大的优势，对提高早癌的检出率具有重要意义[20]。但目前AFI技术仍存在一些局限性，在AFI被广泛接受并用于指导临床诊断消化道肿瘤前，仍有一些问题有待解决，如AFI的内镜图像分辨率较低，使病灶显示相对模糊，影响诊断；消化道黏膜炎症和增生性病灶同样可使黏膜层增厚，在AFI下显示出近似于肿瘤病变的色调，从而影响炎性病灶与肿瘤病灶的鉴别诊断；AFI与其他特殊染色方法(如NBI、色素内镜等)相比，在诊断消化道肿瘤的准确性方面未显示出明确的优势。故目前诊断消化道肿瘤、特别是早期平坦型肿瘤，AFI、NBI、色素内镜的联合应用不失为一种理想策略。

综上所述，AFI作为一种新颖的黏膜特殊染色技术，近年在临床诊断消化道肿瘤领域取得了巨大进展，已有大量研究证实AFI较普通白光内镜在诊断消化道肿瘤方面具有明显优势。但目前而言，AFI技术诊断消化道肿瘤仍存在不足和争议之处，AFI技术和诊断理论的进一步完善尚有赖于更多高质量的实验室和临床研究。

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