高分辨率顯微內(nèi)鏡對(duì)胃癌病理分型的診斷價(jià)值

劉敏黎，屈亞威，談　濤，舒　娟，張　玲，劉海峰

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高分辨率顯微內(nèi)鏡對(duì)胃癌病理分型的診斷價(jià)值

劉敏黎1,2，屈亞威2，談濤2，舒娟2，張玲2，劉海峰2

目的評(píng)估高分辨率顯微內(nèi)鏡(high-resolution microendoscopy，HRME)對(duì)胃癌病理分型的診斷價(jià)值。方法選擇普外科胃癌手術(shù)切除的大體標(biāo)本10例，利用HRME進(jìn)行成像，總結(jié)圖像特點(diǎn)，制定胃癌及不同病理分型胃癌的HRME診斷標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)建立的診斷標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)消化內(nèi)鏡中心行胃鏡檢查發(fā)現(xiàn)可疑胃癌的40例活檢標(biāo)本進(jìn)行成像并作預(yù)診斷，將預(yù)診斷結(jié)果與病理結(jié)果比較，評(píng)估HRME對(duì)胃癌分型診斷的價(jià)值。結(jié)果HRME診斷為胃癌共32例，經(jīng)病理證實(shí)為癌的共29例。經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，HRME診斷胃癌的敏感性為96.7%，特異性為70.0%，準(zhǔn)確性為90.0%，陽(yáng)性預(yù)測(cè)值為90.6%，陰性預(yù)測(cè)值分別為87.5%，一致性檢驗(yàn)Kappa值為0.71。HRME診斷為分化型胃癌共15例，經(jīng)病理證實(shí)的有12例；HRME診斷為未分化型胃癌共14例，經(jīng)病理證實(shí)的有12例。經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，HRME對(duì)胃癌分型診斷的敏感性為80.0%，特異性為85.7%，準(zhǔn)確性為82.8%，陽(yáng)性預(yù)測(cè)值為85.7%，陰性預(yù)測(cè)值為80.0%。結(jié)論根據(jù)HRME圖像能夠?qū)⑽赴┓譃榉只秃臀捶只?，具有較高的診斷價(jià)值。

高分辨率顯微內(nèi)鏡；胃癌；病理分型

胃癌是世界范圍內(nèi)死亡率第二位的惡性腫瘤[1]。胃癌患者的預(yù)后與其組織病理分型有關(guān)。內(nèi)鏡檢查及活檢組織病理學(xué)檢查是目前確定胃癌分型的金標(biāo)準(zhǔn)。然而，活檢病理制片過程復(fù)雜、費(fèi)時(shí)，并給患者帶來出血、感染等風(fēng)險(xiǎn)[2]。因此，亟需一種能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)顯微組織觀察的內(nèi)鏡技術(shù)，使內(nèi)鏡檢查的同時(shí)做出胃癌的分型診斷，從而為胃癌的治療決策提供幫助。高分辨率顯微內(nèi)鏡(high-resolution microendoscopy，HRME)以其實(shí)時(shí)組織病理成像、圖像清晰、經(jīng)濟(jì)實(shí)用等優(yōu)勢(shì)，展現(xiàn)了良好的應(yīng)用前景并迅速成為研究熱點(diǎn)。本實(shí)驗(yàn)利用自主研發(fā)的HRME設(shè)備開展了一些前期研究，發(fā)現(xiàn)HRME能夠清晰地分辨正常胃黏膜和胃癌組織。本研究的目的是建立不同分型胃癌的HRME診斷標(biāo)準(zhǔn)，并進(jìn)一步探索其對(duì)胃癌分型的診斷價(jià)值。

1　材料和方法

1.1材料選擇2015-02至2016-02于我院消化內(nèi)鏡中心行胃鏡檢查發(fā)現(xiàn)可疑胃癌的活檢標(biāo)本50例，其中男31例，女19例，平均(55.0±7.9)歲。

1.2方法

1.2.1HRME成像設(shè)備HRME的主要組成部件包括一根光纖(30 000像元，長(zhǎng)1.8 m，直徑1 mm)、二向色鏡(500 nm)、物鏡(10×)、激發(fā)光及發(fā)射光濾光片、準(zhǔn)直鏡片、LED光源、CCD相機(jī)。該成像系統(tǒng)系自主研發(fā)，見圖1。LED光源發(fā)出波峰為455 nm的激發(fā)光，經(jīng)濾光片過濾形成窄譜斷的光，經(jīng)物鏡聚焦后沿光纖傳至被觀測(cè)組織的表面。組織表面產(chǎn)生的熒光信號(hào)經(jīng)原光纖返回，經(jīng)物鏡放大后傳導(dǎo)至CCD芯片上進(jìn)行成像，從而得到被觀測(cè)組織的即時(shí)組織病理成像。該成像系統(tǒng)的視野為720 μm，空間分辨率為4.4 μm，攝像速度為17幀/s。

圖1　高分辨率顯微內(nèi)鏡設(shè)備結(jié)構(gòu)

1.2.2試劑與藥品0.05%吖啶黃鹽酸鹽(美國(guó)Sigma公司)、生理鹽水(辰欣藥業(yè)股份有限公司)、鏈酶蛋白酶顆粒(北京泰德制藥股份有限公司)、碳酸氫鈉(北京泰德制藥股份有限公司)。

1.2.3HRME成像過程將標(biāo)本用生理鹽水沖洗去除表面殘留的雜質(zhì)，再用鏈蛋白酶溶液沖洗去除黏液，最后再用生理鹽水沖洗。沖洗完畢的標(biāo)本置于工作臺(tái)，保持黏膜面在上，展開標(biāo)本，表面噴灑0.05%吖啶黃2～3 ml，30 s后進(jìn)行成像。

1.2.4病理組織學(xué)檢查成像結(jié)束后，大體標(biāo)本根據(jù)成像位點(diǎn)進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)活檢。所有活檢標(biāo)本經(jīng)甲醛固定、HE染色后由2名病理醫(yī)師進(jìn)行診斷。

1.2.5HRME圖像篩選按以下標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行圖像篩選：(1)質(zhì)量好，圖像沒有運(yùn)動(dòng)偽影，組織細(xì)胞結(jié)構(gòu)清晰可辨；(2)質(zhì)量中等，有運(yùn)動(dòng)偽影，組織細(xì)胞結(jié)構(gòu)可識(shí)別；(3)質(zhì)量差，有運(yùn)動(dòng)偽影，組織細(xì)胞結(jié)構(gòu)難以識(shí)別。將質(zhì)量差的HRME圖像剔除。

1.2.6建立HRME診斷標(biāo)準(zhǔn)選擇普外科胃癌手術(shù)切除的大體標(biāo)本10例。根據(jù)病理診斷結(jié)果，由2名高年資內(nèi)鏡醫(yī)師對(duì)胃癌大體標(biāo)本的HRME圖像進(jìn)行分析，總結(jié)圖像特征，如胃小凹的形態(tài)，腺體的結(jié)構(gòu)，細(xì)胞核的大小、排列方式等，制定胃癌及不同分型胃癌的HRME診斷標(biāo)準(zhǔn)。

1.2.7評(píng)估HRME診斷價(jià)值根據(jù)1.2.6建立的不同分型胃癌的HRME診斷標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)40例可疑胃癌活檢標(biāo)本的HRME圖像進(jìn)行預(yù)診斷，評(píng)估HRME對(duì)胃癌病理分型的診斷價(jià)值。

1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)處理采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件，分析HRME對(duì)胃癌分型診斷的敏感性、特異性、準(zhǔn)確性、陽(yáng)性預(yù)測(cè)值和陰性預(yù)測(cè)值。HRME預(yù)診斷結(jié)果與病理診斷結(jié)果的一致性分析采用Kappa分析。

2　結(jié)　　果

2.1一般情況共納入50例，其中，賁門5例，胃底7例，胃體13例，胃角9例，胃竇16例；隆起型15例，潰瘍型35例。共采集4047幀HRME圖像，經(jīng)篩選獲取820幀用于研究。

2.2胃癌組織的HRME圖像表現(xiàn)根據(jù)1.2.6建立的診斷標(biāo)準(zhǔn)，將胃癌組織的HRME圖像分為分化型和未分化型。分化型胃癌表現(xiàn)為正常胃小凹形態(tài)消失，取而代之的是結(jié)構(gòu)紊亂的異型腺體，腺體不規(guī)則、大小不一、排列紊亂(圖2)；未分化型胃癌表現(xiàn)為正常胃小凹結(jié)構(gòu)消失，亦無結(jié)構(gòu)紊亂的腺體(圖3)。

圖2　分化型胃癌不同檢測(cè)手段下的圖像

圖3　未分化型胃癌不同檢測(cè)手段下的圖像

2.3HRME對(duì)胃癌病理分型的價(jià)值40例可疑胃癌活檢標(biāo)本中，HRME診斷與組織病理結(jié)果見表1，HRME診斷胃癌的敏感性、特異性、準(zhǔn)確性、陽(yáng)性預(yù)測(cè)值、陰性預(yù)測(cè)值分別為96.7%、70.0%、90.0%、90.6%、87.5%，一致性檢驗(yàn)Kappa值為0.71。根據(jù)分化型和未分化型胃癌的HRME診斷標(biāo)準(zhǔn)，HRME診斷為分化型胃癌15例，未分化型胃癌14例，與病理診斷的符合情況見表2。因此，HRME對(duì)胃癌分型診斷的敏感性、特異性、準(zhǔn)確性、陽(yáng)性預(yù)測(cè)值、陰性預(yù)測(cè)值分別為80.0%、85.7%、82.8%、85.7%、80.0%。

表1　可疑胃癌組織的HRME診斷結(jié)果與組織病理結(jié)果

注：HRME為高分辨率顯微內(nèi)鏡

3　討　　論

胃癌患者的預(yù)后與其組織病理分型和分化程度相關(guān)[3]。于穎彥[4]進(jìn)行的胃癌分型與預(yù)后關(guān)系的薈萃分析顯示：低分化胃癌患者術(shù)后5年死亡危險(xiǎn)性是高分化的2.01倍、中分化的1.58倍，中分化胃癌患者術(shù)后5年死亡危險(xiǎn)性是高分化的1.47倍。因此，胃癌的組織病理分型在判斷預(yù)后上仍是一個(gè)重要的參考指標(biāo)。內(nèi)鏡檢查加活檢組織病理學(xué)檢查是診斷胃癌及判斷病理分型的最準(zhǔn)確最可靠的方法，但活檢存在諸多不足，因此，需要能夠簡(jiǎn)單、快速、有效檢測(cè)病變的新技術(shù)。

HRME是一種新興的顯微內(nèi)鏡成像方式，已廣泛應(yīng)用于多種病變的診斷與鑒別診斷，獲得了良好的診斷價(jià)值，且HRME簡(jiǎn)單易學(xué)，經(jīng)過短暫的培訓(xùn)，沒有經(jīng)驗(yàn)的HRME診斷醫(yī)師能夠達(dá)到較高的診斷特異性和穩(wěn)定的組間一致性[5，6]。此外，一些軟件的開發(fā)應(yīng)用，使得HRME的操作更加簡(jiǎn)便、精確，例如利用自動(dòng)幀選軟件能夠從HRME視頻序列中得到?jīng)]有運(yùn)動(dòng)偽影的高質(zhì)量圖片，節(jié)省人工操作的時(shí)間[7]；利用軟件定量分析HRME圖像中細(xì)胞核大小、核質(zhì)比、腺體大小等指標(biāo)，能夠更加精確地區(qū)分病變，減少主觀因素的影響[8]；利用視頻拼接技術(shù)能夠清晰的觀察病變的邊界[9]。目前，HRME已經(jīng)應(yīng)用于食管和結(jié)腸，如食管腫瘤的診斷[10，11]、結(jié)腸息肉的良惡性鑒別等[12，13]，獲得了較高的診斷準(zhǔn)確性和特異性。

本研究以組織病理學(xué)診斷為金標(biāo)準(zhǔn)，總結(jié)胃癌的HRME圖像特點(diǎn)，建立不同分型胃癌的HRME診斷標(biāo)準(zhǔn)。研究結(jié)果顯示，HRME對(duì)胃癌分型診斷的敏感性、特異性、準(zhǔn)確性都在80%以上，表明對(duì)于不同分型的胃癌具有較高的診斷價(jià)值。

HRME仍存在一些不足：(1)HRME圖像的質(zhì)量受較多因素影響，如壞死組織、黏液、運(yùn)動(dòng)偽影、活檢標(biāo)本的大小等。殘留的壞死組織和黏液可能會(huì)掩蓋原本存在的腺體，使我們誤認(rèn)為是未分化型胃癌；同時(shí)也可能形成腺體樣結(jié)構(gòu)，使我們誤認(rèn)為是分化型胃癌。(2)HRME成像深度有限，不能像CLE那樣進(jìn)行光學(xué)切片，可能會(huì)對(duì)病變的診斷產(chǎn)生影響。另外，本研究樣本量較小，尚需要大樣本的研究來進(jìn)一步驗(yàn)證HRME對(duì)胃癌病理分型的診斷價(jià)值。在今后的研究中，筆者將進(jìn)一步改進(jìn)HRME設(shè)備，尋找更好的處理標(biāo)本及減少運(yùn)動(dòng)偽影的方法；開發(fā)可以定量分析圖像中細(xì)胞核大小、核質(zhì)比、分布，以及腺體的大小、分布的新軟件。

總之，本研究表明HRME對(duì)于胃癌的病理分型具有較好的診斷價(jià)值。將HRME與內(nèi)鏡檢查相結(jié)合，能夠更早地為臨床醫(yī)師制定治療方案、判斷預(yù)后提供參考。

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(2016-03-20收稿2016-06-10修回)

(責(zé)任編輯武建虎)

High-resolution microendoscopy for diagnosis pathological typing of gastric cancer

LIU Minli1,2, QU Yawei2, TAN Tao2, SHU Juan2, ZHANG Ling2, and LIU Haifeng2.

1.The Graduate School of Xuzhou Medical University, Xuzhou 221004, China; 2. Department of Gastroenterology, General Hospital of Chinese People’s Armed Police Force, Beijing 100039, China

ObjectiveTo evaluate the diagnostic value of high-resolution microendoscopy in pathological typing of gastric cancer. Methods 40 biopsy specimens suspected of gastric cancer sampled from patients undergoing gastroscopy examination in the General Hospital of Chinese People’s Armed Police Force and 10 cases of surgical resected gastric cancer specimens from the Department of General Surgery were enrolled in this study. 10 cases of surgical resection specimen of gastric cancer were used for HRME imaging to summarize the characteristics of the HRME images and make the HRME diagnostic criteria of gastric cancer and its pathological type. Based on the criteria, the endoscopic biopsy specimens suspected of gastric cancer were used for HRME imaging to make a prior diagnosis, and compared the results with pathological results to assess the diagnostic value of HRME for gastric cancer. Results 32 patients were diagnosed as cases of gastric cancer by HRME in whom 29 cases were confirmed by histopathology. By statistical analysis, the sensitivity, specificity, accuracy, positive predictive value and negative predictive value were 96.7%, 70.0%, 90.0%, 90.6%, and 87.5%, respectively. In consistency analysis, k value was 0.71. Fifteen patients were diagnosed as cases of differentiated gastric cancer in whom 12 patients were confirmed by histopathology. 14 patients were diagnosed as cases of undifferentiated gastric cancer in whom 12 patients were confirmed by histopathology. On statistical analysis, the diagnostic value showed that the sensitivity, specificity, accuracy, positive predictive value and negative predictive value were 80.0%, 85.7%, 82.8%, 85.7%, and 80.0%, respectively. Conclusions According to the high-resolution microendoscopy images, gastric cancer can be divided into differentiated and undifferentiated type with high diagnostic value.

high-resolution microendoscopy; gastric cancer；pathological typing

首都臨床特色應(yīng)用研究(Z141107002514099)

劉敏黎，碩士研究生。

1.221004,徐州醫(yī)科大學(xué)研究生學(xué)院;2.100039北京，武警總醫(yī)院消化內(nèi)科

劉海峰，E-mail：haifengliu333@163.com

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