膀胱癌腔內(nèi)診斷技術(shù)進(jìn)展

呂 強(qiáng), 殷長軍

隨著我國的工業(yè)化進(jìn)程，膀胱癌的發(fā)病率越來越高。在我國，膀胱癌是男性泌尿生殖系統(tǒng)第一高發(fā)的惡性腫瘤。在美國，每年約有600 000的新發(fā)病例，居男性腫瘤發(fā)病率的第四和女性腫瘤發(fā)病率的第十位。大多數(shù)(75%～80%)膀胱癌患者初診時為非肌層浸潤性(nonmuscle invasive bladder cancer, NMIBC),其特點(diǎn)是容易復(fù)發(fā)，1年與5年的復(fù)發(fā)率分別為15%～61%、31%～78%。復(fù)發(fā)的患者中，約20%出現(xiàn)腫瘤惡性度增高，肌層浸潤[1]。所以，膀胱癌是治療成本較高的一類腫瘤，給社會和家庭帶來沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。對于高復(fù)發(fā)的原因，目前認(rèn)為主要有以下四個因素：(1)不完全的腫瘤切除；(2)腫瘤細(xì)胞的再種植；(3)微腫瘤的生長；(4)新發(fā)腫瘤。 因此，對于非肌層浸潤性膀胱癌，早期準(zhǔn)確診斷、徹底治療以及術(shù)后密切隨訪尤為重要。膀胱鏡和尿脫落細(xì)胞檢查對高危人群的診斷和術(shù)后患者的隨訪觀察仍是金標(biāo)準(zhǔn)，近年來隨著腔內(nèi)設(shè)備及相關(guān)的光學(xué)、影像技術(shù)迅猛發(fā)展，一些新技術(shù)在膀胱癌的診斷中得到應(yīng)用。

1 光動力學(xué)診斷技術(shù) (photodynamic diagnosis, PDD)

PDD膀胱檢查技術(shù)也稱為光動力學(xué)或熒光膀胱鏡檢查術(shù)， 近幾年在歐美得到廣泛應(yīng)用。其原理是光敏劑的熒光定位效應(yīng)。光敏劑灌注膀胱后，由于正常組織和腫瘤組織的不同生化代謝特性，腫瘤組織可選擇性地吸收并潴留特異的光敏劑，在特定波長的激光照射下，光敏劑發(fā)生一系列光化學(xué)反應(yīng)。比如選用波長為280～440 nm的藍(lán)光激發(fā)后，腫瘤組織表面發(fā)出典型的紅色熒光，在熒光膀胱鏡下可以較容易地將腫瘤從正常組織中區(qū)分開來，從而提高腫瘤病灶的診斷率。目前常用的光敏劑有3種：5-氨基酮戊酸(5-aminolaevulinic acid ,5-ALA)、金絲桃素(Ypericin) 、 氨基酮戊酸己酯(Hexaminolevulinate ,HAL)。

一些臨床試驗(yàn)已初步證實(shí)熒光膀胱鏡術(shù)是一種優(yōu)于普通白光膀胱鏡術(shù)(white light cysto-scopy ,WLC)的新技術(shù),特別是對于原位癌(carcinoma in Situ, CIS)的診斷[2-3]。一項(xiàng)基于27組臨床研究的META分析表明 PDD有著較高的敏感性，與WLC比較，分別為92%對71%[4]。在常規(guī)膀胱鏡檢查及經(jīng)尿道膀胱腫瘤電切術(shù)(transurethral resection of bladder tumor, TURBT)后，應(yīng)用藍(lán)光PDD技術(shù)發(fā)現(xiàn)約49%的患者存在腫瘤殘留，推測其原因，一是WLC檢查技術(shù)遺漏了一些病灶；二是電切的范圍欠精確。而PDD技術(shù)提高了腫瘤病灶與正常黏膜的對比性，有助于準(zhǔn)確地辨別腫瘤生長范圍[5]。歐洲的一項(xiàng)多因素的前瞻性研究發(fā)現(xiàn)，PDD能夠多發(fā)現(xiàn)20%的腫瘤病灶，23%的CIS[6]。為了評估其在腫瘤復(fù)發(fā)和進(jìn)展中的作用,在以5-ALA為光敏劑的臨床隨機(jī)對照試驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)行TURBT術(shù)的患者中，PDD組具有較少的腫瘤殘留和較長的無復(fù)發(fā)生存率[7]。與WLC相比，其1年無復(fù)發(fā)生存率高15.8%～27%，2年的無復(fù)發(fā)生存率高12%～15%[6]。目前，PDD技術(shù)對于腫瘤進(jìn)展及患者生存率的長期影響還沒有明確的結(jié)論。

因此，歐洲泌尿外科指南指出：PDD可以提高膀胱癌的診斷率，特別是對CIS患者的早期診斷更有益處?？紤]到經(jīng)濟(jì)因素，推薦對于尿細(xì)胞學(xué)陽性而WLC陰性的患者和具有高危因素的患者(T1G3、懷疑CIS)行PDD檢查和隨訪。但PDD技術(shù)也存在一定的局限性，比如檢查前需光敏劑灌注，存在過敏及增加感染的風(fēng)險；特異性相對低，對感染性病灶、近期行TURBT術(shù)及卡介苗(BCG)灌注后的黏膜改變難以與腫瘤病灶區(qū)分。

2 窄光影像技術(shù)(narrow-band imaging,NBI)

NBI是一種新型的內(nèi)鏡下光學(xué)成像技術(shù)，可見光通過透鏡濾過為波長為415 nm的藍(lán)光和540 nm的綠光窄波，其穿透深度在0.15～0.30 mm，黏膜內(nèi)血紅蛋白可優(yōu)先吸收此窄波，從而能夠細(xì)微地反映毛細(xì)血管和黏膜表面變化，提高了病變部位與正常黏膜的對比性和可視性[8]。臨床上NBI內(nèi)鏡技術(shù)已逐漸應(yīng)用于食管、結(jié)直腸等消化道疾病的診斷。 對于診斷結(jié)腸的腺瘤、重度不典型增生、Barrett’s 食管的上皮化生具有獨(dú)特優(yōu)勢[9]。目前，對于其在膀胱癌診斷中的作用報道還不多。Bryan等[10]研究了復(fù)發(fā)性膀胱癌患者行WLC后再應(yīng)用NBI技術(shù)行膀胱鏡檢查，在12例患者中又發(fā)現(xiàn)了15處病灶。Herr 等[11]隨訪了427例非肌層浸潤的膀胱癌患者，103例復(fù)發(fā)患者中12例(12%)是利用NBI技術(shù)來幫助確診的。Tatsugami 等[12]的一個前瞻對照研究顯示NBI技術(shù)對診斷所有膀胱癌和CIS患者的敏感性分別為92.7%和70.9%，特異性分別為89.75%和74.5%。對于尿細(xì)胞學(xué)陽性和陰性膀胱癌患者，NBI的敏感性分別為98.4%對85.4%，特異性為85% 對82%[13]。

與PDD相比，NBI技術(shù)的學(xué)習(xí)曲線較短，操作時不需要用光敏劑，在節(jié)約成本的同時，也提高了腫瘤的診斷率。但是此技術(shù)也存在假陽性率較高的缺陷，對于感染性病變、BCG灌注后改變及術(shù)后瘢痕的鑒別診斷效率還有待于長期循證醫(yī)學(xué)的研究。

3 光學(xué)結(jié)合的體層影像技術(shù)(optical coherence tomography,OCT)

光學(xué)結(jié)合的體層影像技術(shù)是一種具有高分辨率的體層影像技術(shù)。利用近紅外線光和其獨(dú)特的反向散射模式來檢測組織的微結(jié)構(gòu)特性，其原理與B超類似，不過用光來替代超聲波。作為一種可視化的檢查手段，此技術(shù)可以觀察到黏膜下1～2 mm的組織結(jié)構(gòu)，是膀胱癌一個新的診斷手段[14-15]。

研究顯示， OCT對于膀胱良惡性病變的敏感性為100%，特異性為39%。作為一種無創(chuàng)診斷技術(shù)，OCT對于固有層以下的腫瘤浸潤有著很好的辨別。Karl 等[16]納入了52例擬行膀胱鏡下活檢或是TURBT患者，常規(guī)白光膀胱鏡檢查發(fā)現(xiàn)166處可疑病灶，所有可疑病灶行OCT檢查后，組織標(biāo)本送病理。結(jié)果顯示OCT對腫瘤的敏感性為100%；對浸潤至固有層以下的腫瘤的敏感性為100%，特異性為65%。Goh等[17]的研究則顯示OCT對于肌層浸潤性膀胱癌的陰性預(yù)測值為100%。

OCT的優(yōu)勢在于其是一種無創(chuàng)的、實(shí)時的高分辨率影像技術(shù)，可以提供瘤體的浸潤深度，有助于提高患者術(shù)前臨床病理分期的準(zhǔn)確性。其不是一種篩查手段，更適于結(jié)合PDD與NBI技術(shù)，對局部的可疑病灶進(jìn)行深入分析。然而此技術(shù)的特異性還不夠高，空間分辨率相對低，可視化下層次的判定還有一定難度，對于膀胱壁斷裂、術(shù)后瘢痕及膀胱癌肉芽腫性病變患者存在假陽性。

4 拉曼光譜技術(shù)(raman spectroscopy,RM)

拉曼光譜技術(shù)是一種可以定量和定性地檢測組織分子成分的新技術(shù)。此光學(xué)技術(shù)的原理來源于拉曼效應(yīng)或稱為非彈性閃射效應(yīng)。拉曼分子影像(Raman molecular imaging，RMI) 是拉曼光譜分子化學(xué)分析與高分辨率的數(shù)字微鏡下可視技術(shù)的有機(jī)結(jié)合[18]。 1995年, Feld等首次將此技術(shù)用于膀胱癌患者的檢查 。Stonel等[19]利用此技術(shù)構(gòu)建了一個包含正常膀胱、CIS、G1/G2/G3膀胱癌的拉曼光譜診斷檢測平臺，并在隨后的研究中證實(shí)拉曼分子影像具有較高的敏感性和特異性。Shapiro等[20]調(diào)查了340份尿樣，其中包括92例低級別、132例高級別膀胱癌患者。發(fā)現(xiàn)與良性組織比較，腫瘤細(xì)胞存在一個獨(dú)特的峰值。從上皮細(xì)胞獲得的分子信號在膀胱癌的診斷敏感性為92%(其中高級別腫瘤的敏感性為100%)，特異性為91%。信號的峰值與腫瘤的級別相關(guān)，在低級別腫瘤中為73.9%,高級別為98.5%。

RMI需要特殊的設(shè)備及技術(shù)人員，在膀胱癌的體內(nèi)診斷方面還需與各種腔內(nèi)器械相結(jié)合，因此，離臨床的廣泛應(yīng)用還有一段距離。

5 模擬內(nèi)腔鏡技術(shù)(virtual cystoscopy,VC)

隨著影像技術(shù)及相關(guān)配套軟件的進(jìn)步，實(shí)時模擬腔鏡技術(shù)在膀胱癌的診斷中得到長足的發(fā)展。目前應(yīng)用較多的是CT模擬腔鏡(computerised tomography,CTVC)，MRI模擬腔鏡(magne-tic resonance imaging,MRVC)，B超模擬腔鏡(USVC)。Qu等[21]運(yùn)用meta分析的方法比較了三者的診斷價值，其敏感性分別為93.9%、90.8%、77.9%；其特異性為98.1%、94.8%和96.2%，認(rèn)為CTVC與MRVC的診斷價值高于B超，其中CTVC具有更高的效率。此技術(shù)一般只能發(fā)現(xiàn)大于5 mm的病灶，對于一些扁平病灶如CIS, 其診斷價值有限[22]。另外其較強(qiáng)的放射電離效應(yīng)也限制了其作為一種常規(guī)的檢查和隨訪手段。

6 內(nèi)窺鏡下的微鏡技術(shù)(endoscopic microscope,EM)

EM是一種新的、低成本、高分辨率的微鏡技術(shù)，可以獲得上皮細(xì)胞形態(tài)的熒光影像。作為一種可以在內(nèi)鏡下實(shí)時獲取組織信息的分子影像技術(shù)，其在臨床上開始了實(shí)驗(yàn)性應(yīng)用[23]。內(nèi)鏡下使1.4～2.6 mm直徑的細(xì)針穩(wěn)固地獲取足夠清晰的影像至關(guān)重要。進(jìn)一步提高其與內(nèi)鏡設(shè)備的兼容性可以提高其對膀胱癌、食管癌等上皮腫瘤的診斷價值。

[1] Sylvester RJ, van der Meijden AP, Oosterlinck W,et al. Predicting recurrence and progression in individual patients with stage Ta T1 bladder cancer using EORTC risk tables: a combined analysis of 2596 patients from seven EORTC trials[J]. Eur Urol,2006,49(3):466-465.

[2] Schmidbauer J, Witjes F, Schmeller N, et al. Improved detection of urothelial carcinoma in situ with hexaminolevulinate fluorescence cystoscopy[J]. J Urol, 2004 ,171(1):135-138.

[3] Hungerhuber E, Stepp H, Kriegmair M, et al . Seven years’ experience with 5-aminolevulinic acid in detection of transitional cell carcinoma of the bladder[J]. Urology, 2007, 69(2):260-264.

[4] Mowatt G, N'Dow J, Vale L, et al. Photodynamic diagnosis of bladder cancer compared with white light cystoscopy: Systematic review and meta-analysis [J]. Int J Technol Assess Health Care, 2011, 27(1): 3-10.

[5] Hermann GG, Mogensen K, Carlsson S, et al. Fluorescence-guided transurethral resection of bladder tumours reduces bladder tumour recurrence due to less residual tumour tissue in T a/T1 patients: a randomized two-centre study [J]. BJU International, 2011, 108(8): 297-303.

[6] Kausch I, Sommerauer M, Montorsi F, et al. Photodynamic diagnosis in non-muscle-invasive bladder cancer: a systematic review and cumulative analysis of prospective studies [J] . Eur Urol,2010 ,57(4):595-606.

[7] Mowatt G, Zhu S, Kilonzo M, Boachie C, et al. Systematic review of the clinical effectiveness and cost-effectiveness of photodynamic diagnosis and urine biomarkers (FISH, ImmunoCyt, NMP22) and cytology for the detection and follow-up of bladder cancer [J]. Health Technol Assess,2010,14(4):1-331, iii-iv.

[8] Gono K, Obi T, Yamaguchi M, Ohyama N, et al. Appearance of enhanced tissue features in narrow-band endoscopic imaging [J]. J Biomed Opt,2004,9(3):568-577.

[9] Mannath J, Subramanian V, Hawkey CJ, et al. Narrow band imaging for characterization of high grade dysplasia and specialized intestinal metaplasia in Barrett's esophagus: a meta-analysis[J]. Endoscopy,2010 ,42(5):351-359.

[10] Bryan RT, Billingham LJ, Wallace DM. Narrow-band imaging flexible cystoscopy in the detection of recurrent urothelial cancer of the bladder [J] . BJU Int, 2008,101(6):702-705.

[11] Herr HH. Narrow band imaging cystoscopy [J] . Urol Oncol,2011,29(4):353-357.

[12] Tatsugami K, Kuroiwa K, Kamoto T, et al. Evaluation of narrow-band imaging as a complementary method for the detection of bladder cancer [J] . J Endourol,2010 ,24(11):1807-1811.

[13] Herr HW, Donat SM. A comparison of white-light cystoscopy and narrow-band imaging cystoscopy to detect bladder tumour recurrences [J] . BJU Int, 2008 ,102(9):1111-1114.

[14] Lerner SP. Innovations in endoscopic imaging for bladder cancer [J] . Eur Urol, 2009,56(6):920-922.

[15] Pan Y, Xie H, Fedder GK . Endoscopic optical coherence tomography based on a microelectromechanical mirror[J] . Opt Lett, 2001,26(24):1966-1968.

[16] Karl A, Stepp H, Willmann E, et al. Optical coherence tomography for bladder cancer-ready as a surrogate for optical biopsy Results of a prospective mono-centre study [J] . Eur J Med Res,2010,15(3):131-134.

[17] Goh AC, Tresser NJ, Shen SS, et al. Optical coherence tomography as an adjunct to white light cystoscopy for intravesical real-time imaging and staging of bladder cancer[J].Urology,2008, 72(1):133-137.

[18] Cauberg EC, de Bruin DM, Faber DJ, et al. A new generation of optical diagnostics for bladder cancer: technology, diagnostic accuracy, and future applications [J] . Eur Urol,2009,56(2):287-296.

[19] Stone1 N, Kendall C, Shepherd N, et al. Near-infrared Raman spectroscopy for the classification of epithelial pre-cancers and cancers [J] . J Raman Spectroscopy,2002,33(7): 564-573.

[20] Shapiro A, Gofrit ON, Pizov G, et al. Raman molecular imaging: a novel spectroscopic technique for diagnosis of bladder cancer in urine specimens [J] . Eur Urol,2011,59(1):106-112.

[21] Qu X, Huang X, Wu L,et al. Comparison of virtual cystoscopy and ultrasonography for bladder cancer detection: a meta-analysis [J]. Eur J Radiol,2011,80(2):188-197.

[22] Zlotta AR. What is the future of virtual cystoscopy in urology[J]. Can Urol Assoc J, 2011,5(1):38-39.

[23] Patel P, Bryan RT, Wallace DM. Emerging endoscopic and photodynamic techniques for bladder cancer detection and surveillance [J] . ScientificWorldJournal,2011,11:2550-2558.