2023细胞内镜评估结直肠病变的研究进展(全文).docx

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1、2023细胞内镜评估结直肠病变的研究进展(全文)在过去二十年间,消化内镜技术已经从普通白光内镜向放大内镜方向深入发展。细胞内镜(endocytoscopy,EC)作为近年来新兴的放大内镜技术,可以提供超高倍观察图像。配合染色及窄带成像技术,内镜医师通过肉眼即可对结直肠病变进行组织、细胞以及微血管的形态学判断,从而实现在体实时活检的目的。EC系统评估结直肠病变的研究目前主要来源于日本及欧美国家,其中对于结直肠浸润性肿瘤、息肉、炎症性肠病(inflammatoryboweldisease,IBD)的评估展现了EC诊断准确性高、病理结果等待时间短等优势。本文旨在对EC评估结直肠病变的研究进展进行综述

2、。1. EC硬件发展自2003年至今,EC已更新至第四代。随着不断增长的内镜观察需求及技术上的进步,EC由最初的定焦探针式发展为如今可变焦的集成内镜式,放大倍数也从450倍增长至520倍。第一代EC为两种模型机PrototypeI和),诞生于2003年,二者均为探针型,从普通肠镜的活检孔道中插入进行观察,放大倍数及视野分别为450倍、1125倍,300m300m、120m120moPrototypeII虽放大倍数高于I,但观察病变深度浅,视野小。第二代EC(XCF-260EC1)为集成内镜式双镜头EC,定焦放大450倍,视野400m400m,观察深度50mo第三代EC(CF-Y0020-1为集

3、成单镜头EC放大倍数从80倍连续变焦至380倍,观察视野700m600mo最新第四代EC为集成内镜,放大倍数达520倍,观察深度为35mo2. EC检查前准备染色对于EC检查至关重要,良好的染色可凸显细胞核、组织及腺腔的形态,从而增强观察效果,应用最广泛的染色方法为0.05%(质量分数)结晶紫+1%(质量分数)亚甲蓝双染法(CM双染法Ichimasa等研究发现CM双染法优于单独使用亚甲蓝进行染色,整个染色过程持续约1min,用水冲去浮色,避免过度染色,可使细胞及细胞核形态充分展现。此外,窄带成像(narrow-bandimaging,NBI)被称为虚拟染色技术,利用不同光束波长不同的原理,对反

4、射光进行过滤,从而观察黏膜血管。有研究表明,将NBl与EC结合,节省了染色时间,是在放大内镜窄带成像基础上的进一步发展,在超高倍放大图像下判断黏膜表面微小血管,为EC诊断提供了新思路。无论选取何种方法,使用EC观察结直肠病变时都需要将镜头与黏膜接触,从而得到清晰图像。3. EC诊断结直肠息肉及肿瘤Sasajima等对结直肠病变的EC图像特点进行了初步归纳。正常黏膜:腺体排列规则,形态一致,细胞核沿基底膜规则排列。增生性息肉(hyperplasticpolyp,HP):锯齿状腺体清晰。低级别腺瘤:管状腺体大小均匀,细胞密度低,梭形细胞核沿基底膜规则排列,极性稍紊乱。高级别腺瘤:腺体不规则地分支,

5、出现细胞异型性,细胞核增大畸形、极性消失。浸润性癌:腺腔结构消失,细胞核明显增大畸形。Rotondano等首次对EC图像进行分级:ECOa:规则圆腺腔;ECOb:规则锯齿状腺腔;ECIa:狭缝样腺腔伴纺锤状细胞核;EClb:规则腺体,核大深染;EC2:腺体形状不一,核大畸形;EC3:腺体结构消失,核大畸形。Kudo等总结EC图像特点后提出了较成熟的EC分级:ECla:小而圆的腺腔伴正常纺锤形细胞核;EC1b锯齿状腺腔伴颗粒状细胞核聚集;EC2:狭缝样腺腔伴略肿胀的纺锤形或圆形核;EC3a:不规则腺腔伴中度肿胀的深染细胞核;EC3b:腺体结构消失伴高度肿胀的异常细胞核聚集。其中,EC1a和EC1

6、b代表非肿瘤性病变,EC2代表腺瘤或黏膜内癌,EC3a代表黏膜内癌或轻度浸润的黏膜下癌,EC3b代表广泛浸润的黏膜下癌或者更高级别的癌。在后续研究中,Kudo等又对EC分级进行了补充(图1),将EC3a分为低级别和高级别,对应的图像特征分别为:略增大的深染椭圆核,核分层略增多、轮廓分明;大量异常增大核,核分层明显增多,轮廓圆钝。Mori等开展随机对照试验(randomizedcontrolledtrialzRCT)表明EC分级对肿瘤性病变诊断准确率达到94.1%(95%CI:87.6%-97.8%),不亚于病理活检。Kudo等将EC与NBl结合,根据结直肠黏膜表面微血管形态建立了EC-V分级:

7、EC-V1:微血管形态正常且模糊,提示正常黏膜;EC-V2:微血管网密集且清晰,提示肿瘤性病变;EC-V3:微血管网杂乱且稀疏,提示浸润性癌。该分级对Tl期结直肠癌、增生性息肉的诊断准确率分别达到88.6%和99.0%EC-V分级与Pitpattern分型相比,诊断准确率差异无统计学意义,说明其在诊断结直肠黏膜表面病变时有较好表现。息肉为结直肠常见病变,根据病理学可分为腺瘤性息肉和非腺瘤性息肉,其中,腺瘤性息肉为结肠癌癌前病变,一旦发现应及时治疗。息肉恶变风险也与大小密切相关,当病变大于2cm时癌变概率也会增加。一项对直径大于或等于5mm的结直肠病变的随机研究表明,细胞内窥镜的诊断准确率并不低

8、于活检。目前内镜医师对于结直肠息肉均采取一刀切的处理方式,使没有癌变倾向的息肉和低级别腺瘤也被切除。为了探究EC评估良性息肉的准确性,Utsumi等使用EC分级对微小息肉(5mm)中腺瘤性息肉(EC2)和非腺瘤性息肉(ECIb)进行评估,结果表明,EC可以对二者进行在体实时评估,降低了病理学评估成本,减少了患者的痛苦及出血风险。Kataoka等利用EC+NBI技术鉴别增生性息肉与腺瘤性息肉,发现EC下增生性息肉微血管较腺瘤更模糊,对此解释为增生性息肉微血管在更深层位置。Kudo等使用第四代ECz对低级别腺瘤进行观察,发现正常腺体征(normalpit,NP)为其特有表现,可以借此与高级别腺瘤进

9、行鉴别,从而避免活检对组织的创伤以及因反复取材导致的结缔组织增生,影响追加内镜黏膜下剥离术(endoscopicsubmucosaldissection,ESD)的进行。广基锯齿状腺瘤/息肉(sessileserratedadenoma/polyp,SSA/P)在过去被认为是具有恶变倾向的增生性息肉,因镜下形态与增生性息肉相似而难以区分,其与传统锯齿状腺瘤(traditionalserratedadenoma,TSA)均为癌前病变,一旦发现应及时处理。Kutsukawa等使用EC对687例锯齿状腺瘤的腺腔和细胞核形态特点进行归纳,与病理学结果对比,研究显示,EC下增生性息肉为星形腺腔伴小圆细胞

10、核,SSA/P为卵圆形腺腔伴小圆细胞核,而TSA为锯齿状或绒毛状腺腔伴纺锤状胞核,但此研究并未明确定义腺腔开口大小。OgaWa等发现腺腔扩张是SSA/P的特征之一,SSA/P和增生性息肉管腔横截面积的均值分别为4152m2和2117m2,受试者工作特征(receiVeroPeratingcharacteristiczRe)C)曲线分析表明,管腔面积截止值为3068m2,区分SSA/P和增生性息肉的灵敏度为80.0%,特异度为77.3%,准确度为78.0%,ROC曲线下面积为0.865o使用EC区分SSA/P与增生性息肉准确度较高,但花费时间也较长,平均评估时间为5mino对于恶变风险较低的幼年

11、性息肉Jakeda等将EC下观察结果与病理结果进行对照,总结出幼年性息肉四联症:微红表面、表面糜烂、隐窝开口扩张、隐窝密度降低。该发现有助于进一步研究幼年性息肉的发育倾向,为内镜下治疗提供参考。黏膜下深层浸润结直肠癌(massivesubmucosalinvasioncancerzSM-m)指肿瘤浸润超过1000m的病变,伴淋巴转移的风险增加,内镜下切除不能达到根治,应考虑追加外科手术扩大病变切除范围。因此,准确判断病变深度对于治疗方式及预后有重要意义。Kudo等使用Pitpattern分型和EC分级对89例SM-m患者进行评估,诊断准确率为96.3%,高于单独使用Pitpattern分型的9

12、3.8%(P=0.004促结缔组织增生反应(desmoplasticreaction,DR)被认为是癌细胞从黏膜肌层向黏膜下深层侵袭的标志,检测有助于预测结直肠癌在黏膜下层的深浸润。Sugihara等发现通过EC发现的细颗粒结构(finegranularstructure,FGS)可以提示DR,进而预警SM-m,准确度达87.3%oSako等结合病理对118个Tl期结肠癌EC图像进行分析,发现镜下观察97.1%的腺体融合病变(fusedglandformationsonendocytoscopy,FGFE)的病理结果都出现了SM-m,与淋巴结转移密切相关,建议出现FGFE的患者行外科手术并清扫

13、淋巴结。此外,Nakamura等使用EC-V分级观察微血管,发现SM-m的病变特点为血管扩张,微血管网消失,血管直径改变,串珠征。在诊断癌变浸润深度方面,一项Meta分析表明,使用EC优于Pitpattern分型,预示着EC比放大内镜更具潜力。结直肠侧向发育性肿瘤分为颗粒型和非颗粒型,其中,非颗粒型中的假凹陷型黏膜下浸润倾向最高,应予以高度重视。Kudo等使用EC分级对非颗粒型侧向发育型肿瘤浸润深度进行评估,诊断准确率为90%o但当判断隆起型病变浸润深度时,效果不如Pitpattern分型,这可能是因为隆起性病变表层与深层距离较远,EC观察深度有限造成。4. EC诊断炎症性肠病内镜及组织病理学

14、缓解是评价炎症性肠病治疗效果的重要指标,EC的出现使得在体实时观察病变而无需活检成为可能,Bessho等提出溃疡性结肠炎的EC评分系统(endocytoscopysystemscore,ECSS),从隐窝形状、相邻隐窝距离、血管可见度三方面对病变进行评估,研究表明,虽然该评分不能评估传统病理学中炎症细胞浸润等项目,但因其与组织病理学评分有良好的相关性,可以作为病理的简化替代标准。在另一项对40名IBD(其中,溃疡性结肠炎患者21例,克罗恩病患者19例)患者的初步研究中,发现EC和肠道疾病活动的组织病理学Riley评分之间的一致性为100%,两名研究者之间观察水准近乎一致(K叩Pa=0.760.

15、88Nakazato等选取内镜下愈合即Mayo内镜评分=0的64例患者,检测ECSS评估病理组织学缓解(Geboes病理组织学评分2)的诊断准确性,证明了ECSS可以用于评估溃疡性结肠炎患者的组织学愈合情况。另外,使用计算机辅助诊断(computer-aideddiagnosis,CAD)系统可以全自动识别与溃疡性结肠炎(ulcerativecolitis,UC)相关的EC图像,大大提高了检查的效率。最近有研究表明,Mayo内镜下评分=1的溃疡性结肠炎也有较高复发率。Maeda等使用EC观察了黏膜内血管及隐窝,对Mayo内镜下评分=1的患者进行评估,发现黏膜内毛细血管及隐窝活跃的溃疡性结肠炎患

16、者有30.5%复发。炎症性肠病随病程的延长可能出现癌变,因此发明新的检测方法,准确地在早期发现肿瘤性病变至关重要,虽然目前还没有相关文献报道EC诊断炎症性肠病伴癌变,但有研究表明,异常隐窝灶是结直肠癌早期的先兆,或许能为在炎症性肠病中发现黏膜癌变提供参考。5. EC的局限性虽然EC在提供结直肠病变的实时病理诊断方面有重要作用,但仍有亟待解决的问题限制其发展。第一,因为放大倍数提高,内镜医师需要4叱将镜头贴近黏膜表面并对焦,从而获得清晰图像,加上观察前使用染色剂染色,致使EC检查时间延长。第二,EC目前的黏膜观察深度为50m,只能通过观察表面结构对浸润性病变做出判断。最后,目前对于EC的研究大多为单中心回顾性,样本量较少。在实际工作中,还需要更多证据等级较高的EC分级方法指导诊断及治疗。6. 小结EC作为新一代超高倍放大内镜,可以从隐窝、细胞核及微血管形态等方面对结直肠病变进行鉴别诊断,要实现EC内镜的

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