共聚焦激光显微内镜是由共聚焦激光显微镜安装于传统电子胃肠镜的头端组合而成,可在标准电子内镜检查基础上,进行共聚焦激光显微镜检查,获得放大1000倍的横切面图像,清晰辨认黏膜层腺体、微血管等组织结构和细胞及亚细胞结构,达到光学活检的目的。共聚焦激光显微内镜应用于临床仅有很短的时间,已经显示出其非凡的诊断价值。本期由山东大学齐鲁医院消化内科李延青教授组织的共聚焦激光显微内镜专题将带您体验该技术在临床中的应用。

     共聚焦激光显微内镜的检查过程与常规内镜非常相似,首先进行常规内镜检查,对可疑病灶,在静脉注射或局部喷洒对比剂后进行共聚焦激光显微内镜扫描,可以得到自表层至深层的数字图像,并贮存于计算机。

    在使用共聚焦激光显微内镜时,为了得到高对比性的图像,需要使用荧光对比剂。最常用的是荧光素钠(10%)和盐酸吖啶黄素(0.05%)。二者联合应用可以更清晰地显示胃肠黏膜结构。

    一、 共聚焦激光显微内镜之临床应用

    在消化道早期肿瘤筛选、癌前期病变监测及炎症诊断等方面,共聚焦激光显微内镜显示出非凡的诊断价值。

   　1食管疾病

       Barrett食管及瘤变 Barrett食管是公认的癌前病变,诊断Barrett食管的依据是找到肠上皮化生的杯状细胞。我们应用共聚焦激光显微内镜诊断Barrett食管的敏感性为95.0%,特异性为90.0%,优于目前推荐的四象限活检法,后者在临床上费时费力,且组织损伤大。

    　食管鳞状细胞癌 食管鳞状细胞癌表现为细胞异常和微血管异常。食管鳞状细胞癌细胞表现为大小不等、排列不规则的核大深染细胞,乳头内毛细血管袢(IPCL)呈现形态异常、管径增粗等改变。

    　2 胃部疾病

    　胃小凹在不同部位不同疾病状态下有不同的表现。我们研究小组对共聚焦图像中的胃小凹形态进行了归类,A~G分别代表不同部位不同疾病状态下的形态。不同部位不同疾病状态下的上皮下微血管也有不同表现,对此我们也进行了初步研究。

    　胃炎 慢性胃炎是最常见的胃部疾病。胃体的慢性胃炎胃小凹类型为C型,表现为连续的短棒状;胃窦的胃小凹形态为D型,表现为延长或扭曲分枝状小凹。慢性炎性细胞的出现也是诊断慢性炎症的标准。另外,在共聚焦图像下,炎症也表现为细胞间隙模糊不清。目前已有个案报告在共聚焦激光显微内镜下可以直接观察到Hp,但尚须进一步研究证实。

     胃癌前病变 根据Correa序列,胃黏膜萎缩、肠上皮化生和异型增生被认为是肠型胃癌的癌前期病变。肠上皮化生是一种公认的癌前状态,程度与胃黏膜的萎缩程度和异型增生的发生频率相平行。我们对肠上皮化生进行了全面、深入的研究,发现除了杯状细胞外,吸收上皮细胞和刷状缘也是肠化生的重要特征(图1),制定了共聚焦图像下胃黏膜肠上皮化生的诊断标准,并进行了前瞻性研究,发现对于肠化的诊断敏感性、特异性分别为98.1%、95.3%。在此基础上根据杯状细胞的形态、胃小凹及血管的表现,对肠化类型进行了分型诊断,其中对于完全型肠化的诊断敏感性、特异性分别为68.0%、89.7%;对于不完全型肠化的诊断敏感性、特异性分别为68.4%、83.4%。

    　目前尚无共聚焦内镜下胃黏膜萎缩的诊断标准,但我们研究小组发现,每一视野内胃小凹数目减少,间质增宽,管腔扩张,是胃黏膜萎缩的特征。根据这一特征,我们对200余例患者进行了前瞻性研究,结果表明,共聚焦激光显微内镜对萎缩性胃炎的诊断敏感性、特异性、准确度分别为83.6%、99.6%、97.5%。

    　胃癌 胃癌在共聚焦图像上表现为胃小凹、胃上皮下微血管结构的改变和出现异形细胞。研究发现胃癌的胃小凹结构分为G1和G2型,表现为正常胃小凹消失,伴有失去极性的细胞和腺体,分别提示未分化型胃癌及分化型胃癌。G型胃小凹对诊断胃癌的敏感性和特异性分别是90.0%和99.4%。在分化型胃癌可见血管增多,出现形状不同,直径大小不一的肿瘤血管;未分化型胃癌则可见血管减少,出现不规则的短支状血管。除此之外,可见核大而深染的异形细胞。将微血管结构、胃小凹结构和异形细胞结合起来进行分析将更有助于对早期胃癌的诊断。共聚焦激光显微内镜对早期胃癌的诊断价值也被多项研究所证实。

     3 结肠疾病

     溃疡性结肠炎、上皮内瘤变及结肠癌 Kiesslich等应用共聚焦激光显微内镜检查溃疡性结肠炎患者,将再生组织描述为隐窝开口呈星形,或局灶形态规则的隐窝聚集,或杯状细胞数目减少;间质内六角形或蜂窝状毛细血管数目正常或有轻度增加。

     瘤样变表现为上皮层不规则,皱褶样排列;血管扩大或扭曲,渗漏增加,连接组织形态不规则,极性变小或失去极性。Kiesslich等最近的一项研究表明,分别采用染色内镜结合共聚焦激光显微内镜与传统内镜,检测溃疡性结肠炎患者中上皮内瘤及结肠癌。结果发现,前者检出的上皮内瘤样变是普通内镜的4.75倍,同时活检数目可减少50%~90%,预测结肠上皮内瘤变的敏感性、特异性及准确度分别是94.7%、98.3%和97.8%。

    胶原性结肠炎 共聚焦图像中胶原性结肠炎表现为:表面上皮之下有厚层的胶原沉积。由于胶原层的分布是阶段性、斑片状分布,故利于指导活检。

     二、 共聚焦激光显微内镜之展望

     其能否代替活检及组织病理学是目前争议焦点。

     上述研究结果表明,共聚焦激光显微内镜对预测组织学诊断有较高的准确性,它能否代替活检及组织病理学是目前争议焦点。但无可争议的是共聚焦激光显微内镜可以减少活检、指导靶向活检并可提高诊断阳性率。由于共聚焦激光显微内镜目前尚有许多局限性,如扫描深度、扫描面积有限,对细胞核的显示仍然不能与组织病理切片相媲美,成像质量不满意等原因,目前仍然无法代替组织学诊断。

    　　随着光学显微镜技术、激光扫描技术和生物计算机图像处理技术的进一步完善以及其他荧光剂的进一步应用,共聚焦内镜的扫描深度和扫描面积可加大,不再限于黏膜层;对比剂的研究可以使细胞核或其他亚细胞结构更清晰地显示;技术的改进可大大提高共聚焦图像质量,使得共聚焦激光显微内镜真正达到病理诊断的目的。

    　　可以预测,未来的共聚焦内镜可监测药物在上皮血管的分布,达到即时示踪和靶向药物治疗的作用;可以识别肿瘤细胞及其标志物;可以在亚细胞水平上观察各种细胞器的微细结构;可以重建生物三维结构以及进行细胞间通讯等功能研究,从而标志着分子与机能内镜时代的到来。

图1 胃肠上皮化生的共聚焦图像特点(注:g、h、i为作对照的十二指肠黏膜)