王凯悦,刘 丽
(河北医科大学第二医院 消化内科,河北 石家庄 050000
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放大内镜在消化道早癌诊断中的应用进展
王凯悦,刘 丽
(河北医科大学第二医院 消化内科,河北 石家庄 050000
消化道癌的早期诊断和早期治疗与患者的生存率和治愈率密切相关,内镜检查已经成为筛查消化道早癌的重要方法。窄带成像技术(narrow-banding imaging, NBI)可以使光照深度限定在组织表层,因此对黏膜层和黏膜下层的组织可以比较清晰地进行成像显示,放大内镜(magnifying endoscopy, ME)能够对黏膜表层结构进行放大观察,临床上常将两者结合,以期发现普通内镜不能发现的早期癌变部位,旨在早期治疗消化道早癌,提高患者的生存率。
消化系统肿瘤;癌症早期检测;放大内镜
刘丽,河北医科大学第二医院消化内科主任医师,教授,硕士生导师,肝病亚专业主任。中华医学会消化内镜学分会小肠镜学组委员,河北省消化内镜学会早癌学组副组长,河北省肠内肠外营养协会委员,石家庄市肝病专业协会委员。已发表相关文章20余篇,其中第一作者SCI文章2篇,著作3部。获得河北省科技进步三等奖两项,河北省科技进步一等奖一项。
放大内镜(magnifying endoscopy, ME)是可实现针对黏膜表层结构进行放大观察的内镜系统,ME技术逐渐从固定焦距发展至可变焦距,放大倍数也从20~40倍增加到了80~160倍,检查时可在确认异常病灶后将画面切换为放大观察相,从而获得最佳的观察效果。窄带成像技术(narrow-banding imaging, NBI),是利用滤光器过滤掉内镜光源所发出的红蓝绿光波中的宽带光谱,仅留下605 nm、540 nm和415 nm波长的红、绿、蓝色窄带光波[1]。各窄带光波穿透黏膜的深度是不同的,蓝色波段穿透较浅,绿色波段则能较好地显示中间层的血管,红色波段可深达黏膜下层,用于显示黏膜下血管网,由于黏膜内血液的光学特性对蓝、绿光吸收较强,因此使用难以扩散并能被血液吸收的光波,能够增加黏膜上皮和黏膜下血管的对比度和清晰度,当ME与NBI联合应用时,能够更加清楚而准确地观察表面微小病灶,甚至内镜医生不依靠活检即能准确地判断病变性质,从而减少活检后的出血,患者的经济负担以及病理医生的工作量。
食管癌是全球第八大常见恶性肿瘤,死亡率居恶性肿瘤的第六位[2]。在中国,95%的食管癌为鳞状细胞癌。有研究指出,进展期食管鳞癌的5年生存率仅为10%~13%,而早期食管鳞癌的5年生存率可达90%以上,因此及早诊治对预后尤为重要。食管是中空的管型器官,食管壁由四层结构构成:黏膜层、黏膜下层、肌层及外膜。早期食管癌指病变局限于黏膜层、黏膜下层,有或无淋巴结转移。普通内镜观察食管通常只能在黏膜面看到呈树枝状的血管网,应用放大80倍的放大内镜下可以清晰地显示食管黏膜上皮内乳头状毛细血管袢(intra-epithelial papillary capillary loop, IPCL)。Inoue等[3]首次提出了IPCL形态变化在食管癌诊断的重要性,根据其在放大内镜下IPCL形态改变的程度分为Ⅰ~Ⅴ型:Ⅰ型:IPCL为规则排列的细圆环状,碘着色,见于正常食管;Ⅱ型IPCL有轻微扩张和延长,胃食管反流患者常发生,轻度碘染色;Ⅲ型 IPCL口径扩张和延长较Ⅱ型更明显,且碘染色出现拒染区域,多为局部异型增生/低级别上皮内瘤变;Ⅳ型与Ⅲ型的差别在于病灶处有血管增生,病理表现为高级别上皮内瘤变,碘不染色;Ⅴ型在Ⅳ型基础上,IPCL扩张、迂曲、管径不规则、形态各异,且碘不染色,根据异常程度又将Ⅴ型分为Ⅴ1 ~ⅤN 4种亚型。其中,Ⅴ1型浸润至M1,基本成环但像一朵梅花状,提示为M1期食管癌;Ⅴ2相较于Ⅴ1 期,IPCL出现垂直位上的血管延长,提示为M2期食管癌;Ⅴ3期IPCL表现为襻环结构消失,同时有新生血管生成,提示M3/SM1期食管癌;ⅤN期新生血管不再垂直于黏膜走行,其变为横行,血管直径明显变粗,直径较Ⅴ3期增大3倍以上,提示肿瘤浸润至 SM2 期及以下。
Arima等[4]提出的分型为:放大内镜下观察的微细毛细血管分类。1型为正常血管,但极少数的低级别上皮内瘤变也为此种表现。2型血管延长、血管径扩张、分叉或螺旋状肿大,血管密度上升,但排列较规则。为炎症黏膜中血管表现,小部分低级别上皮内瘤变或黏膜内癌也呈此种表现。3型为乳头内血管的构造被破坏,粗细不同,排列不规则的血管,主要为浸润至M1层和M2层的癌的特征性血管。其又分为4个亚型:3a为破坏的线头样的血管,3b是不规则的红色圆圈状血管,3c为3b血管的延长或融合,3d是乳头状隆起中有细的密集的螺旋状血管,像鲑鱼子。4型为M2至SM浸润癌的特征性血管,有3种基本形态:多层(ML)、不规则树枝状(IB)、网状(R)。其中,在癌侵犯的区域内,由延长的4型血管围成的缺乏血管的区域为AVA。AVA与癌症的浸润深度密切相关,在M2层,可以看到由4型血管围成的200~300 μm的AVA区域。根据AVA的大小,可将其分为AVAs(直径<0.5 mm),提示浸润至M2;AVAm(直径<3 mm),提示浸润至m3;AVAI(直径>3 mm),提示浸润至SM2-SM3。 Arima等[5]研究结果证明放大内镜可判断早期食管癌浸润深度。
2011年日本食管癌协会比较了在放大内镜联合窄带成像技术(magnifying endoscopy with narrow-band imaging, ME-NBI)下对于表浅型食管癌诊断和分期的新分型和传统分型(Inoue's分型和 Arima's分型)的差异,对浅表性食管癌重新规定的放大内镜分类(AB分型)[6]:Type A血管形态没有变化或轻微变化,IPCL没有变化或轻微变化,提示为正常区域。Type B血管形态高度变化,B1表现为扩张、蛇形、粗细不同、形状不均一的成袢样异常血管,病变常浸润至m1,m2;B2血管不再成袢,提示病变浸润至m3,sm1;B3为高度扩张的不规则血管,提示病变已达sm2(图1)。由Type B血管围成的无血管或血管增粗的领域为AVA(avascular area)。分为AVAs(直径<0.5 mm),提示浸润至m2;AVAm(直径<3 mm),提示浸润至m3;AVAI(直径>3 mm),提示浸润至sm2-sm3。其中,由B1血管围成的AVA,不管其直径多大,浸润深度均为T1a-m1/m2。
白光观察 IPCL B1型 IPCL B2型 IPCL B3型
图1早期食管癌白光观察及放大内镜下观察IPCL
上述关于食管癌的分型,结合放大内镜和NBI,可以有效地帮助判断疾病良恶性及浸润深度,以期早期发现食管癌。
胃癌是我国最常见的消化道肿瘤之一,占全球恶性肿瘤病死率的第3位。临床资料统计,进展期胃癌患者,一般从出现症状到死亡,大约需要1年的时间,行根治性手术治疗的患者术后5年存活率为33.3% 。而早期胃癌术后5年存活率可达90%以上。早期发现胃癌对提高患者生存率、降低死亡率及改善生活质量具有极其重要的意义。在日本和韩国,早期胃癌检出率高达 50%,而我国早期胃癌检出率仅占胃癌的10%左右。胃壁分为4层,自内向外依次为黏膜层、黏膜下层、肌层和浆膜层。早期胃癌指病变仅局限于胃的黏膜层及黏膜下层,不论有无淋巴结转移。
Yao等[7]建立了VS分型系统,而此分型系统已经被证明对诊断表层胃癌(0~Ⅱ期)非常有用,而且放大内镜可以帮助确定早期胃癌病变的边缘,根据VS分型系统,早期胃癌在边缘内能呈现出不规则的微血管(microvascular, MV)系统和(或)不规则的微表面(microsurface, MS)形式。其中MV包括上皮下毛细血管网(subepithelial capillary network, SECN)、集合静脉(collecting venule, CV)和微血管;而 MS 则包括小凹边缘上皮(marginal crypt epithelium, MCE)、小凹开口(crypt opening, CO)和小凹间区(intervening part, IP),研究发现,97%的早期胃癌符合这两个标准:在分界线内不规则的MV形式;在分界线内不规则的MS形式。根据此分型标准,首先需要做的是确定有无分界线,如果无分界线,基本上可确定其是非癌的,如果分界线存在,则进一步评估不规则的MV和MS是否存在,MV和MS有3种形态:规则的,不规则的和消失。规则的MV形态:微血管形状均一、对称分布、规则排列的闭环结构或者开环结构。不规则的MV形态:微血管形状不均一、不对称分布、不规则排列的蛇形状、分支状的、奇形怪状的闭环结构或开环结构,MV形状消失:黏膜表面呈现白色不透明物质(white opaque substance, WOS),无法观察到黏膜上皮下微血管,导致血管无法判定(消失)。规则的MS形态:小凹边缘上皮或者白色区域:均匀形态、对称分布、规则排列的线型、弯曲的、椭圆形的、环状结构。不规则的MS形态:不均匀形态、非对称分布、不规则排列的线型、弯曲的、椭圆形的、环状结构和绒毛状结构。MS形态消失:小凹边缘上皮或者白色区域等黏膜表面微细结构无法观察到。细网模式,其中有丰富的微血管与另一个相似的网状结构,是分化腺癌的特征。螺旋形图案,在其中扭曲的微血管像螺旋形,是分化差的腺癌的特征。目前此诊断标准已广泛应用于临床,大大提高了早期胃癌的检出率。
早期胃癌获得治愈的关键是正确诊断其水平切缘,传统的白光内镜诊断水平切缘较困难且诊断率较低,在白光下往往需要病理学活检诊断其水平切缘,Makazu等[8]通过ME-NBI研究了639例经ESD或外科切除的不同分化类型的早期胃癌,发现超过90%的在传统胃镜下不能发现其水平切缘的早癌,可在ME-NBI下发现其水平切缘。Nagahama等[9]发现ME-NBI是一种诊断早期胃癌切缘的方法,同时可节省患者和内镜人的时间,减少活检率[10]。
白光观察 ME+NBI
图2早期胃癌白光内镜及ME+NBI观察分界线清楚,微血管紊乱,微腺管缺失
大肠癌(包括结肠癌、直肠癌及肛管癌)是常见的恶性肿瘤之一,近年来,随着人民生活水平的不断提高,饮食习惯及饮食结构的改变和人口老龄化,其发病率和死亡率均呈逐年上升的趋势,在我国,其占恶性肿瘤的第四位,好发部位为直肠及直肠与乙状结肠交界处。大多数患者发现时已属于中晚期。
结直肠癌的预后与早期诊断密切相关,多数早期结直肠癌可以治愈,5年生存率可达90%,而晚期则不足10%,结直肠肠壁分为黏膜层、黏膜下层、肌层、外膜。早期结直肠癌指病变浸润深度局限于黏膜和黏膜下层,无论有无淋巴结转移。在早期结直肠癌,黏膜内癌不会发生淋巴结的转移,而黏膜下癌发生淋巴结转移近10%,发生淋巴结转移的癌需要外科手术治疗,所以在手术前若能确定其病变侵入深度显得极其重要[11]。 ME-NBI可以诊断早期结直肠癌而且可以判断其浸润深度[12],不规则的网状血管模式大多数在黏膜内癌和表浅的黏膜下浸润癌,稀少和疏松的微血管形态大多数被较深的黏膜下浸润癌发现。目前,一些关于早期结直肠癌诊断的ME-NBI下分型已经被应用。
2006年Sano等[13]首次报道了NBI-ME下结肠黏膜表面微血管结构(CP)用于结直肠肿瘤的诊断,在此分型系统,CP被定义为围绕在腺管开口的棕色网状毛细血管。据其可见性,口径变化、弯曲度和其是否中断被分为3型。CPI型:网状毛细血管不可见,其见于正常形态或增生性息肉;CPⅡ型:管径均匀的毛细血管围绕在腺管开口周围,其见于良性腺瘤;CPⅢ型分为ⅢA型和ⅢB型,ⅢA型:分枝样、短而不规则并伴有盲端,毛细血管密度增加,缺乏一致性,其见于高级别上皮内瘤变/黏膜内癌/黏膜下浅层浸润癌;CPⅢB型:分枝样、短而不规则并伴有盲端,毛细血管稀疏甚至消失,见于黏膜下深层浸润癌(黏膜下浸润≥1 000 μm)。
2008年主要基于结肠黏膜表面结构和微血管表现提出了Hiroshima分型[14](广岛分型)。其被分为A、B、C型,A型指表面结构病变颜色为正常的或被染色的,微血管结构不可见,其可见于增生性息肉;B型指规则的表面结构和网状微血管结构围绕在腺管开口周围,其可见于腺瘤;C型其表面结构为不规则的或没有一特定的结构被分为C1、C2、C3型,C1和C2型其表面结构均为不规则的,区分两者的是其微血管的管径和分布是不同的,C3型表面结构消失不见,出现无血管区域,不规则的血管或血管结构断裂,其见于黏膜下深层浸润癌。
2009年基于结肠黏膜表面微血管构造的Showa等[15]分型被提出,此分型考虑到了类似腺管开口结构、微血管结构和形态学表达特征。正常结构型(1型):腺管开口周围血管形态呈蜂窝样走形,其见于正常黏膜;不清楚结构型(2型):难以清楚观察微血管形态,其见于增生性病变;网状结构型(3型):粗大椭圆形微血管,其见于管状腺瘤;密集结构型(4型):粗大和密集状微血管改变,被覆上皮充血明显,其见于绒毛状腺瘤/管状绒毛状腺瘤/侧向发育型肿瘤;不规则结构型(5型):粗大蛇形微血管,其见于高级别瘤变/癌;稀疏结构型(5型):微血管分布明显减少,其见于癌。在黏膜下深层浸润癌,表面形态是不规则的,微血管直径是不规则的,高弯曲度,连续性中断,有少许恶化,微血管变得稀疏。
2009年同样基于结肠黏膜表面微血管构造的Jikei分型被提出[16],Jikei分型分为4型:1型血管不可见,其见于增生性息肉;2型血管轻度扩张,排列规则,其见于管状腺瘤;3型分为3V型和3I型,3V型:血管明显扩张,排列规则,呈绒毛状结构,其见于黏膜内癌,3I型:血管明显扩张,排列不规则,甚至中断,其见于黏膜下浅层浸润癌/黏膜下深层浸润癌;4型血管粗细不等,分布紊乱,其见于黏膜下深度浸润癌。
当用高分辨率内镜近距离观察结直肠肿瘤,在一定程度上,不需应用放大内镜也能观察到其表面结构如腺管开口等,在西方国家,放大内镜并没有在临床上广泛应用,基于此背景,2010年日本和欧美的一些专家共同制定了NBI国际结直肠镜分型,简称NICE 分型[17-18],此分型是基于病变的3个特征:颜色、微血管结构、表面结构。1型:颜色与背景黏膜相近或更浅,表面缺乏血管或仅有稀疏的丝状血管,均匀一致的深色或白色圆点或没有明显结构,其见于增生性息肉;2型:相对背景偏棕色(颜色变化由血管改变所致),增粗的棕色血管围绕白色结构,卵圆形、管状或分枝状的白色结构,其见于腺瘤/黏膜内癌/黏膜下浅层浸润癌;3型:颜色相对背景呈棕色或深棕色,有时伴片状白色区域,部分区域血管明显扭曲或缺失,表面结构不规则或缺失,其见于黏膜下深层浸润癌(黏膜下浸润≥1 000 μm)。
2011年日本6个研究机构组成 NBI专家团队(JNET),经反复讨论及前瞻性试验研究,于2015年就 NBI-ME下结肠肿瘤分级达成共识,提出JNET分型[19],以期成为国际统一的NBI分型标准,JNET分型以NICE分型为基础,将2型分为2A、2B两个亚型,此分型基于血管结构及表面结构,不包括对病变颜色的判断。1型微血管结构不可见或粗细同周围正常黏膜血管,表面结构规则的黑色或白色圆点,与周围正常黏膜相似,其见于增生性息肉/无蒂锯齿状腺瘤;2A型:微血管结构粗细、分布规则(网格或螺旋状),表面结构为规则(管状/分枝/乳头状),其见于低级别上皮内瘤变;2B型:微血管结构粗细不一,不规则分布,表面结构不规则或模糊不清,其见于高级别上皮内瘤变/黏膜下浅层浸润癌;3型:微血管结构为稀疏的血管区域,粗的血管中断,表面结构无定形区域,其见于黏膜下深层浸润癌。对于以上分型,没有确切的证据证明哪种分型对于诊断早期结直肠癌更准确,客观的评价其哪种更有优势也是很难的[20]。
目前随着内镜下治疗技术的发展,需要医生更准确地判断病灶的良恶性及浸润深度,以上对各个分型系统特点和差异及其意义做出了阐述,以期获得临床内镜下切除或外科手术治疗,使患者受益。ME-NBI对早癌的诊断优势显而易见[21]:不需要染料;直接可通过内镜人手动控制变换;可减少检查的时间,从而减轻患者和内镜人的负担。
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Applicationprogressofmagnifyingendoscopyinearlygastrointestinalcancer
Wang Kaiyue, Liu Li
DepartmentofGastroenterology,theSecondHospitalofHebeiMedicalUniversity,Shijiazhuang050000,China
LiuLi,Email:loraliu@163.com
Early diagnosis and treatment of gastrointestinal cancer is related with survival rate and curing rate. Endoscopy examination has become an important method for screening early gastrointestinal cancer. Narrow-banding imaging can limit the light in the superficial tissue and make the mucosa and submucosa imaging clearly. Magnifying endoscopy can benefit the doctor to magnify the superficial construction.Magnifying endoscopy with narrow-banding imaging(ME-NBI) is a new technique that can find early lesions which can not be found by conventional endoscopy.The goal is to treat the early stage gastrointestinal cancer and increase the survival rate.
digestive system neoplasms;early detection of cancer;narrow-band imaging
刘丽, Email: loraliu@163.com
R735
A
1004-583X(2017)11-0929-05
10.3969/j.issn.1004-583X.2017.11.003
2017-11-09 编辑:王秋红