肺癌早期診斷現(xiàn)狀與未來展望

甄麗芳 凌敏

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肺癌早期診斷現(xiàn)狀與未來展望

甄麗芳1凌敏2

肺癌是全世界癌癥相關(guān)死亡的首要原因，約占所有惡性腫瘤的27%[1]。因此對于肺癌早期診斷至關(guān)重要，標(biāo)準(zhǔn)支氣管鏡檢查對于準(zhǔn)確定位和活檢肺部病變能力有限。先進(jìn)的支氣管鏡診斷領(lǐng)域快速發(fā)展是由于電子技術(shù)的發(fā)展和小型化。帶有小外工作直徑,再加上微型徑向和凸超聲波探測的支氣管鏡可以精確地用于中央和邊緣肺部病變定位和活檢,同時(shí)可避開血管結(jié)構(gòu)。計(jì)算機(jī)處理能力的增加可以計(jì)算分析原始數(shù)據(jù)的三維重建，以啟動(dòng)虛擬支氣管鏡檢查(VB),并提供給支氣管鏡操作者支氣管鏡檢查前的預(yù)覽程序。導(dǎo)航支氣管鏡檢查能夠定位肺周邊病變通過一個(gè)“路線圖”,類似于車內(nèi)全球定位系統(tǒng)。現(xiàn)在通過新的技術(shù)在細(xì)胞水平分析病變成為可能,如光學(xué)相干斷層掃描(OCT)和共焦顯微鏡(CM)。所有這些工具將有望用于早期和更安全的肺癌診斷，進(jìn)而使肺癌患者獲得更好的預(yù)后。而當(dāng)前對于肺周邊病變診斷，PET/CT顯像應(yīng)用越來越多，其診斷的靈敏度較高，但因其價(jià)格昂貴，不能作為早期肺癌診斷手段。肺癌是全世界癌癥相關(guān)死亡的主要原因，在過去二十年雖有所改善，但總體5年生存率小于15%[2]。肺癌在后期生存率很低；只有20%病人可能行手術(shù)切除治療。在國外施行反吸煙活動(dòng)和政府立法，在年輕一代人中將會減少肺癌的負(fù)擔(dān),但很大一部分老一輩(過去曾吸過煙者)仍留有風(fēng)險(xiǎn)。創(chuàng)新更準(zhǔn)確地診斷早期肺癌新技術(shù)可改善病人的預(yù)后。目前，肺癌的早期診斷方法新技術(shù)主要有自發(fā)熒光支氣管鏡、光學(xué)相干斷層掃描、共交顯微鏡等?，F(xiàn)結(jié)合文獻(xiàn)將肺癌的早期診斷新技術(shù)及當(dāng)前肺癌診斷研究進(jìn)展綜述如下。

窄帶成像技術(shù)(NBI)和自發(fā)熒光支氣管鏡檢查(AFB)可檢測侵襲前惡性腫瘤。支氣管內(nèi)超聲(EBUS)和電磁導(dǎo)航支氣管鏡檢查(ENB)可更安全的替代縱隔鏡檢查和計(jì)算機(jī)斷層掃描引導(dǎo)針經(jīng)胸廓穿刺活檢(CT-TTNA)。目前新興技術(shù),如光學(xué)相干斷層掃描(OCT)和共焦顯微鏡(CM)可以從細(xì)胞水平評估病變。本文描述了這些新技術(shù)和解釋他們?nèi)绾翁岣叻伟┑脑缙谠\斷和分期。

標(biāo)準(zhǔn)支氣管鏡檢查

古斯塔夫克里安在1898年發(fā)明了硬質(zhì)支氣管鏡。1967年Ikeda開創(chuàng)了纖維支氣管鏡,電子支氣管鏡在19世紀(jì)80年代早期成為主流。盡管迅速成為肺癌診斷的基石, 但是白光支氣管鏡(WLB)檢查本身存在缺陷，其主要是用于中央型肺癌診斷。由于支氣管分支的性質(zhì)、氣管直徑大小迅速降低了其對肺周邊遠(yuǎn)端病變的診斷。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的5.9毫米支氣管鏡只能探及4-5級支氣管可視范圍。支氣管黏膜的突變,如鱗狀發(fā)育不良(ASD)或鱗狀細(xì)胞原位癌(SqCC)在白光下是模糊的,容易被漏診[3]。同樣支氣管以外的結(jié)構(gòu)如縱隔淋巴結(jié)也不能被看到,而經(jīng)支氣管針吸活檢術(shù)(cTBNA)診斷也受到限制；Rivera研究1970-2001年之間Meta分析發(fā)現(xiàn)支氣管鏡對于可見病變診斷的敏感性和特異性分別為88%和100%[4]。對于看不見病變的診斷準(zhǔn)確性由熒光指導(dǎo)下從36%提高到88%,依賴活檢方法(如支氣管活檢與細(xì)胞學(xué)毛刷和支氣管肺泡灌洗),與樣本的數(shù)量和病灶大小有關(guān)。肺外周病變大小影響其敏感性，大小 (ppl)> 2 cm為63%, ppl<2 cm，下降為34%。同時(shí)CT-TTNA無疑比WLB更準(zhǔn)確(靈敏度0.9；95%可信區(qū)間0.88-0.91)，但其并發(fā)癥發(fā)生率較高[5]。支氣管鏡對于看不見的病變,如原位腫瘤,縱隔肺癌的分期受到限制。

支氣管黏膜病變

一、自發(fā)熒光支氣管鏡(AFB)

在20世紀(jì)90年代初首次引入，作用機(jī)理是自發(fā)熒光支氣管鏡利用內(nèi)生熒光團(tuán)，支氣管組織在藍(lán)色激光照射下，正常黏膜組織區(qū)域呈現(xiàn)綠色熒光，而隨著支氣管上皮發(fā)育異常，如不典型增生、原位癌會產(chǎn)生比正常組織稍弱的紅色熒光和更弱的綠色熒光而表現(xiàn)為棕色或紅棕色，進(jìn)一步借助電腦圖像處理可明確病變部位及其范圍，同時(shí)可以對異常熒光區(qū)域進(jìn)行活檢[6]。這些異常區(qū)域與正常黏膜形成鮮明對比。在一項(xiàng)薈萃分析中,匯集了自發(fā)熒光支氣管鏡檢查的敏感性和特異性分別為0.90和0.56[7]。在癌前病變、原位癌及微小侵襲癌的診斷方面，AFB的敏感性較WLB高1.2-6.2倍，但特異性僅4%-94%，低于WLB。聯(lián)合痰檢、腫瘤標(biāo)志物和AFB可明顯提高癌前病變及原位癌的診斷率[8]。

二、窄帶成像技術(shù)(NBI)

是一門能夠廣泛和詳細(xì)檢查黏膜下微細(xì)血管的技術(shù)。它利用光的波長，這種波長能夠優(yōu)先被血紅蛋白吸收進(jìn)而可以更好地識別微血管。因?yàn)榘l(fā)育異常的病變血管生成增加，這項(xiàng)技術(shù)可以檢測早期發(fā)育不良[9]。Shibuya等人在2003年研究了窄帶成像技術(shù)(NBI)的有效性檢測被稱為“血管生成鱗狀發(fā)育不良”是一個(gè)已知的癌前病變。這項(xiàng)研究包括重度吸煙者,其中,許多人痰細(xì)胞學(xué)提示惡性細(xì)胞陽性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)NBI異常病理模式與通過病理證實(shí)“血管生成鱗狀發(fā)育不良” 有很大的相關(guān)性[10]。Herth等人評估NBI的獨(dú)立診斷價(jià)值,和聯(lián)合常規(guī)白光支氣管鏡檢查和自發(fā)熒光支氣管鏡檢查的診斷價(jià)值。結(jié)果NBI的敏感性與自體熒光支氣管鏡檢查相似，而高于白光支氣管鏡檢查。然而,發(fā)現(xiàn)特異性高于自體熒光支氣管鏡檢查[11]。這種技術(shù)整體上主要用于檢測早期發(fā)育異常的病變,大部分的資料詳細(xì)說明NBI的好處是用于胃腸病、頭部和頸部癌癥研究,然而目前越來越多地NBI檢測用于早期支氣管黏膜病變。但與自體熒光支氣管鏡檢查相似, 由于氣管發(fā)育異常病變模糊，在很大程度上它的應(yīng)用不明確。

三、光學(xué)相干斷層掃描(OCT)

光學(xué)相干斷層掃描(OCT)是一種非侵入性顯像模式，能夠在原位及時(shí)地對組織形態(tài)進(jìn)行高分辨率成像[12]。它除測量回波時(shí)間延遲和背反射光或背散射光以外，其余類似于超聲波。通過在組織上掃描光束, 可以生成二維橫截面和三維容積圖像。OCT成像最早由Srinivasan等人用于嚙齒動(dòng)物視網(wǎng)膜于2006年首次報(bào)道[13]。OCT是近十年迅速發(fā)展起來的一種成像技術(shù)，它利用弱相干光干涉儀的基本原理，檢測生物組織不同深度層面對入射弱相干光的背向反射或幾次散射信號反映，通過掃描可得到生物組織二維或三維結(jié)構(gòu)圖像。其具有較高分辨率，OCT在組織表面及以下提供細(xì)胞成像[14-16]。它是在20世紀(jì)90年代開發(fā)的首先應(yīng)用于眼科，但目前已經(jīng)被用來評估血管結(jié)構(gòu),動(dòng)脈粥樣硬化斑塊,而近年來用于支氣管壁結(jié)構(gòu)檢查。成像導(dǎo)管發(fā)出的光和來自組織在不同深度的反射光和背散射光之間的干涉圖樣被干涉儀收集和分析。然后這些模式重組并譯碼,形成高分辨率的橫斷面圖像。OCT分辨率是超聲波的20倍,可以及時(shí)地顯示在監(jiān)視器。根據(jù)掃描條件，OCT成像深度為2-3毫米,軸向和橫向分辨率在5-30微米之間變化。Tsuboi等人對OCT圖像同支氣管病變的組織學(xué)結(jié)果比較[14], 發(fā)現(xiàn)在OCT上,正常支氣管黏膜均勻出現(xiàn)，然而黏膜下層由于細(xì)胞外基質(zhì)而反射；黏膜下層和之間的差距可見平滑肌層，底層軟骨顯示多散射。另一方面，浸潤癌顯示不均勻分布的高反向散射區(qū)域和層狀結(jié)構(gòu)和腺體組織的病變。Lam等人表明,上皮厚度的定量測定可以區(qū)分浸潤性癌和CIS(P=0.004),以及發(fā)育不良和化生或增生(P=0.002)。CIS基底膜完好無損,但侵襲性癌癥是中斷的[15]。某些OCT特性可以從腺癌中區(qū)分SqCC而不需要活檢。OCT的可能用途包括:區(qū)分中央和周圍性肺病變的良惡性, 從小的侵襲性癌癥中區(qū)分CIS。

輻射探測器(RP-EBUS)

RP是一個(gè)1.4毫米探針安裝在纖維支氣管鏡的工作通道,可以360°可視肺周圍結(jié)構(gòu)。這所謂(徑向探頭)RP-EBUS可行肺周邊病變定位和評估支氣管病變的深度。其規(guī)格為標(biāo)準(zhǔn)20 MHz的頻率,空間分辨率小于1毫米和穿透深度4-5厘米。輻射探測器的用途：通過超聲波探頭進(jìn)入肺外圍可以清楚顯示氣道壁及周圍組織的細(xì)微結(jié)構(gòu)[17-18]。其主要適應(yīng)癥:評估腫瘤是否侵犯支氣管壁,經(jīng)支氣管縱隔淋巴結(jié)活檢和/或縱隔病變,評估和活檢周圍肺結(jié)節(jié)。RP-EBUS/GS通過工作通道到目標(biāo)亞段直到局部感興趣的病變。推進(jìn)和縮回RP-EBUS/GS定位于損傷的近端和遠(yuǎn)端區(qū)段。一旦確定所需的活檢部位,GS留在原地,RP-EBUS被撤回,取而代之的是前置測量切片工具,確保樣本取自所需的位置。另外GS的理論上的好處是填塞活檢相關(guān)性出血。RP-EBUS/GS對于肺胸膜病變診斷敏感性僅為35%,而74%病變觸摸臟胸膜。而RP-EBUS/GS和CT組整體氣胸率分別為1%和28%,CT-TTNA氣胸率僅為2.6%接觸肺胸膜[19]。這些結(jié)果表明,CT-TTNA應(yīng)該是首選用于檢查胸膜基礎(chǔ)病變而不是RP-EBUS/GS。RP-EBUS還可以確定集中位于氣管鄰近的腫瘤是否侵犯氣管。Herth等人在他們的研究中的結(jié)論是,計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT)評估胸腫瘤入侵支氣管壁與RP-EBUS評估相同的131名患者相比,RP-EBUS有更高的特異性(100%)敏感性(89%)和準(zhǔn)確性(94%),CT掃描(分別為28%、75%和28%)[20]。

電磁導(dǎo)航支氣管鏡(ENB)

ENB是一種相對較新的用于診斷和治療的支氣管鏡技術(shù)。該儀器由電磁定位板、定位傳感探頭、工作通道、計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)與監(jiān)視器(將CT圖像進(jìn)行虛擬仿真三維支氣管重建)組成。DICOM數(shù)據(jù)上傳至規(guī)劃計(jì)算機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)或光盤。規(guī)劃屏幕有四個(gè)窗口,每一個(gè)都可以顯示軸,矢狀或冠狀位,以及一個(gè)虛擬支氣管鏡的動(dòng)畫和三維支氣管樹。氣管鏡概括目標(biāo),然后固定導(dǎo)航點(diǎn)沿支氣管到達(dá)病變。它的計(jì)劃路徑可以通過虛擬支氣管鏡的動(dòng)畫,使操作員看到支氣管病變。其主要用于周圍型病灶的診斷，同時(shí)可進(jìn)行活檢，安全性高，目前關(guān)于ENB的臨床研究國內(nèi)外報(bào)道較少，需進(jìn)一步研究積累相關(guān)資料。

虛擬支氣管鏡檢查(VB)/超細(xì)支氣管鏡檢查(UB)

虛擬支氣管鏡檢查利用CT掃描圖像構(gòu)建一個(gè)三維計(jì)算機(jī)生成的支氣管樹圖像。VB旨在解決RP-EBUS無法指導(dǎo)支氣管鏡到達(dá)的目標(biāo)病變。VB可以行支氣管樹的CT重建，形成“虛擬”支氣管鏡的動(dòng)畫使結(jié)果更精確。為了獲得最大效用,VB應(yīng)該加上路徑規(guī)劃軟件和UB；更新范圍有外部直徑只有2.8mm，可以直接探及第9級支氣管。虛擬支氣管鏡檢查主要用于評估氣道狹窄,氣管、支氣管惡性腫瘤,兒童氣道病變,氣道異物,術(shù)后支氣管并發(fā)癥[21]。UB最初被Asano用于胸腔鏡手術(shù)前執(zhí)行鋇標(biāo)記。UB可以在直視下被指導(dǎo)到達(dá)4-9級支氣管范圍，標(biāo)記到一個(gè)距病變平均距離為4毫米處。另一項(xiàng)研究中,患者分別接受WLB和UB，在同一手術(shù)證實(shí)診斷率分別為54.3%和60%,當(dāng)兩者結(jié)合診斷率上升為62.8%[22]。當(dāng)WLB快速細(xì)胞學(xué)顯示為陰性時(shí)，UB有能力獲得59.3%的患者診斷材料。199例患者病變大小ppl≤30mm的一個(gè)隨機(jī)試驗(yàn)，接受RP-EBUS/GS有或無VB(VBNA vs.non-VBNA組)，VBNA組顯示了更高診斷率(80.4%比67%,P=0.032),較短的操作時(shí)間(24.0vs26.2min,P=0.016)[23]。

結(jié)論：引導(dǎo)支氣管鏡的方法(如GS /RP,ENB,VB /UB)比TBLB(經(jīng)支氣管肺活檢術(shù))對于肺周圍型病灶診斷靈敏度更高,但略低于CT-TTNA敏感性。且最大的優(yōu)勢是降低并發(fā)癥發(fā)生率；每個(gè)引導(dǎo)支氣管鏡診斷技術(shù)是相似的[24]。每種診斷方法都有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，最終將取決于適用性、本地專長和病變的位置。只有大規(guī)模的多中心隨機(jī)試驗(yàn)直接比較支氣管鏡檢查與CT-TTNA對肺部病變的診斷，將引導(dǎo)驗(yàn)證每種診斷技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和確定適應(yīng)癥。

支氣管旁及縱隔病變

支氣管旁和縱隔病變可通過傳統(tǒng)的TBNA(cTBNA)明確，然而需要扎實(shí)的解剖知識確保安全和獲得合格的標(biāo)本。準(zhǔn)確評估縱隔肺癌的分期對于治療是至關(guān)重要的。幾年來,縱隔肺癌的金標(biāo)準(zhǔn)分期仍依靠于手術(shù)縱隔鏡檢查，但這需要大量的成本包括住院、全身麻醉,同時(shí)考慮相關(guān)的發(fā)病率和死亡率[25]。凸探頭經(jīng)超聲引導(dǎo)支氣管針吸活檢術(shù)(CP-EBUS TBNA)克服了cTBNA和手術(shù)縱隔鏡檢查的許多缺陷。它的快速廣泛應(yīng)用是由于其效用、方便,可在淺麻醉下執(zhí)行和較高的病人滿意度[26]。CP-EBUS是一個(gè)彎曲的探針,可以彎曲一定的角度。該探針被置于支氣管鏡連接到遠(yuǎn)端設(shè)備擁有一個(gè)2.0毫米的工作通道及6.8毫米外徑范圍。其主要用于肺癌的診斷和分期。其他有用的診斷用途包括診斷結(jié)節(jié)病和慢性感染。此外,最近的美國胸科醫(yī)師指南關(guān)于肺癌的分期建議使用如EBUS TBNA、EUS FNA,或在一個(gè)綜合的方法手術(shù)分期作為最好的首次測試對于研究放射檢查可疑的縱隔淋巴結(jié)[27]。幾項(xiàng)研究已經(jīng)證明CP-EBUS TBNA的作用是用于縱隔肺癌的分期。CP-EBUS正確地預(yù)測淋巴結(jié)分期的敏感性,特異性,陽性預(yù)測價(jià)值(PPV),陰性預(yù)測值(NPV)和診斷的準(zhǔn)確性分別為94.6%,100%,100%,89.5%,89.5%[28]。一系列關(guān)于CP-EBUS用于502個(gè)病人的572個(gè)淋巴節(jié)點(diǎn)，以手術(shù)分期作為金標(biāo)準(zhǔn)，其敏感性,特異性,PPV分別為94%、100%和100%[29]。檢測惡性腫瘤的靈敏度、特異性和NPV分別為92.3%、100%和92.3%,且無并發(fā)癥；在非小細(xì)胞肺癌患者行CP-EBUS放射檢查提示縱隔正?？杀苊獠槐匾氖中g(shù)。Yasufuko等人在為數(shù)不多的前瞻性研究中直接將CP-EBUS TBNA與縱隔鏡檢查對于肺癌的分期比較[30]，153名患者接受CP-EBUS TBNA隨后行縱隔鏡檢查，且對于操作者采用盲法。以手術(shù)切除病理作為金標(biāo)準(zhǔn)，CP-EBUS TBNA和縱隔鏡檢查的敏感性,NPV和診斷準(zhǔn)確性分別為81%,81%,93%,93%,90%,93%,結(jié)論為兩者之間沒有顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。據(jù)相關(guān)研究表明CP-EBUS TBNA是一項(xiàng)非常安全的檢查手段，其并發(fā)癥發(fā)生率低。而且CP-EBUS TBNA已經(jīng)徹底改變了縱隔肺癌的分期，其敏感性接近于縱隔鏡且?guī)缀鯚o并發(fā)癥。隨后許多研究證實(shí)了類似的結(jié)果。Gu等人的薈萃分析研究涉及1299例,用于肺癌分期結(jié)果匯集敏感性為93%,特異性100%[31]。 Dong等人一項(xiàng)薈萃分析研究涉及1099名患者被診斷為非小細(xì)胞肺癌，結(jié)果匯集敏感性和特異性分別為90%和99%[32-33]。目前CP-EBUS TBNA被國際上的外科醫(yī)生和內(nèi)科醫(yī)生廣泛采用主要?dú)w功于它的效用、實(shí)用性、簡單和安全性；它是為數(shù)不多的真正徹底改變了肺癌的診斷技術(shù)。

綜上所述，在一個(gè)日益非侵入性診斷方式的時(shí)代，創(chuàng)新支氣管鏡技術(shù)允許早期且更準(zhǔn)確地診斷肺癌。RP-EBUS/GS,ENB,UB/VB用于肺周圍型病灶的診斷；黏膜病變可以被確定通過NBI和AFB；OCT可以行細(xì)胞分析不需要活檢；EBUS、TBNA可以用于中央支氣管旁病變的準(zhǔn)確定位和采樣。關(guān)于新興技術(shù),如ENB和OCT目前還不成熟,需要進(jìn)一步的研究來證實(shí)他們的效用。介入診斷肺學(xué)迅速發(fā)展的領(lǐng)域,目的是更安全、微創(chuàng)和更精確的模式識別和診斷早期肺癌。這可能會轉(zhuǎn)化為更有效的治療和更好的預(yù)后。加上新療法,如立體定向輻射和靶向治療藥物,希望肺癌死亡率將不再是全世界癌癥相關(guān)死亡的最常見病因。上述肺癌診斷新技術(shù)目前國內(nèi)外開展甚少，故而有待大樣本多中心隨機(jī)對照研究進(jìn)一步推廣，這可能是今后研究的新方向。

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10.3969/j.issn.1009-6663.2017.03.046

1. 830054 新疆 烏魯木齊，新疆醫(yī)科大學(xué)研究生學(xué)院 2. 830001 新疆 烏魯木齊，新疆維吾爾自治區(qū)人民醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)二科

凌敏，E-mail: 13079956691@163.com

2016-08-31]