光相干斷層掃描技術(shù)在眼表鱗狀上皮瘤診療中的應(yīng)用及展望

李育霖 綜述 張弘 審校

哈爾濱醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院眼科醫(yī)院 150001

1995年，Lee和Hirst[1]首次提出眼表鱗狀上皮瘤(ocular surface squamous neoplasia，OSSN)這一概念，以概述眼表腫瘤性鱗狀上皮異常這一系列疾病。OSSN傳統(tǒng)的確診方式依賴組織病理學檢查，依據(jù)其上皮鱗狀病變的程度可為分為良性病變、交界性病變及癌性病變，包括鱗狀發(fā)育不良、原位鱗狀細胞癌和浸潤性鱗狀細胞癌等[2]。OSSN的典型表現(xiàn)為單側(cè)瞼裂區(qū)角膜緣處的血管化腫塊。實際臨床中OSSN的表現(xiàn)往往并不典型，裂隙燈顯微鏡檢查較難與其他眼表疾病區(qū)分。隨著對該疾病認識的不斷深入，許多研究者發(fā)現(xiàn)OSSN還較常與翼狀胬肉、眼表的慢性炎癥等多種疾病共存[3]。以翼狀胬肉為例，近10年研究翼狀胬肉與OSSN共生情況的文獻表明，OSSN在翼狀胬肉中的發(fā)生率為0.65%～9.80%[4-6]。流行病學統(tǒng)計結(jié)果顯示，OSSN和翼狀胬肉的全球發(fā)病率分別為每年0.03～3.40例/十萬人和每年1 000～33 000例/十萬人[4-5]。如取上述共生比率1%進行統(tǒng)計，OSSN的發(fā)病率可達每年10～330例/十萬人，這一數(shù)據(jù)表明OSSN在各類眼表疾病中實際發(fā)病情況可能被嚴重低估，而單純通過裂隙燈顯微鏡檢查極易漏診。臨床中有待尋找一種高效的檢查手段以完善OSSN的診斷與治療。眼前節(jié)光相干斷層掃描(anterior segment optical coherence tomography，AS-OCT)作為一種非侵入性成像技術(shù)，擁有明確檢測腫瘤性上皮病變的巨大潛力[2]。研究表明，依據(jù)OSSN在OCT上呈現(xiàn)的特征性圖像而做出的臨床診斷，其準確率堪比病理組織活檢[3]，其應(yīng)用價值在提高OSSN檢出率、監(jiān)測化療進程、監(jiān)測術(shù)后腫物復(fù)發(fā)等方面均有所體現(xiàn)。AS-OCT正在迅速成為OSSN診療中的必備法寶。本文就AS-OCT在OSSN診療中的應(yīng)用、該技術(shù)的診療價值及其未來發(fā)展的潛在方向進行綜述。

1 OSSN的形態(tài)學表現(xiàn)

OSSN典型的腫物形態(tài)表現(xiàn)多樣，常累及結(jié)膜、角膜緣及角膜。結(jié)膜腫物呈乳頭狀、菜花狀、結(jié)節(jié)狀、凝膠狀等外觀，可見粗大的滋養(yǎng)血管供應(yīng)瘤體。角膜受累時可呈現(xiàn)半透明的淺灰色角膜混濁和流蘇狀邊緣[7]。而實際臨床中，OSSN可表現(xiàn)為角膜表面孤立的乳白色團塊狀病灶，或呈慢性結(jié)膜炎表現(xiàn)[8]，偶爾還會累及瞼板腺[9]。當OSSN同翼狀胬肉等多種眼表病變并存時，其表現(xiàn)更為隱匿[6]。臨床中需與角膜緣干細胞缺乏癥、Salzmann結(jié)節(jié)變性以及角膜血管袢等相鑒別[10-11]，這使得OSSN的診斷極具挑戰(zhàn)性。

2 OSSN的輔助檢查手段

2.1 OSSN各種輔助檢查的優(yōu)劣性

OSSN有多種輔助檢查手段，其中，活體組織病理學檢查仍是OSSN診斷的金標準，常采用切口活檢或切除活檢等有創(chuàng)的方式采集病灶標本[12]。近年來，OSSN手術(shù)向單純局部化療模式的轉(zhuǎn)變使非侵入性檢查手段的需求日益增加，常用的檢查手段包括印跡細胞學、體內(nèi)激光掃描共焦顯微鏡、超聲生物顯微鏡(ultrasound biomicroscopy，UBM)及AS-OCT檢查[13-15]。以上各種檢查方法均有其優(yōu)勢及局限性。印跡細胞學可識別淺表發(fā)育不良的病變，但無法評估病灶有無潛在浸潤性[16]；UBM具有較高穿透性，可顯示相鄰深層組織的浸潤情況，但因分辨率較低無法為非侵入性O(shè)SSN提供精確的信息[15]；體內(nèi)激光掃描共焦顯微鏡可顯示細胞層面異常，但特異性及靈敏度較低[17-18]。這些診斷技術(shù)的局限性促使我們尋找更便捷、實用、靈敏的非侵入性檢查手段。

2.2 AS-OCT的發(fā)展

AS-OCT形成的二維斷層圖像可用于上皮結(jié)構(gòu)的精細評估。2005年，一項涉及子宮頸的小規(guī)模臨床試驗研究表明，OCT在宮頸腫瘤組織中具有區(qū)分異常上皮和正常上皮的能力[19]。隨后多個研究者發(fā)現(xiàn)，OCT亦可有效展現(xiàn)眼表腫瘤的光學特征[6,20]。早先的時域OCT軸向分辨率為11～18 μm，因其分辨率有限而不能有效顯示上皮、Bowman層及內(nèi)皮層的細節(jié)，因而不能有效探及腫瘤深度和邊緣，對于色素型眼表腫瘤的成像效果也相對較差[21]。隨著技術(shù)的改進，時域OCT向頻域OCT的升級使其在軸向分辨率和掃描速度等方面均得到優(yōu)化，從而呈現(xiàn)更加精細的角結(jié)膜圖像[10,20,22]。高分辨率OCT(high resolution OCT，HR-OCT)和超高分辨率OCT(ultrahigh resolution OCT，UHR-OCT)設(shè)備可有效區(qū)分眼表的上皮層與其下層組織結(jié)構(gòu)，分辨率分別為5～10 μm和<5 μm。2011年，Shousha等[20]首次報道使用UHR-OCT跟蹤監(jiān)測了7例采用化學治療的角結(jié)膜上皮內(nèi)瘤變(conjunctival and corneal intraepithelial neoplasia，CCIN)患者的病變處上皮變化，結(jié)果發(fā)現(xiàn)UHR-OCT所提供的臨床信息與相應(yīng)活體組織病理學檢查結(jié)果高度一致。然而，目前UHR-OCT仍為不可商業(yè)化采購的定制設(shè)備。但Nanji等[11]研究發(fā)現(xiàn)，目前較易采購的RTVue HR-OCT成像的清晰度堪比UHR-OCT設(shè)備。RTVue HR-OCT具有幾種用于評估眼表病變的特定模式。該設(shè)備可以對掃描部位進行實時成像和厚度的測量，還可定位先前掃描處以便評估病灶的轉(zhuǎn)歸[23]。此外，還能將所得圖像反轉(zhuǎn)為負圖像，從而更好地描繪病變邊緣[11]。

反向光譜OCT(inverse spectroscopic OCT，ISOCT)是最近研究報道的一種新興技術(shù)，有望通過采集目標組織密度以檢測超微結(jié)構(gòu)水平的癌前病變。ISOCT使用頻域OCT技術(shù)采集不同深度組織的光學信號，分辨率可低至30～40 nm。通過三維掃描技術(shù)采集目標區(qū)域內(nèi)所有個體像素反向散射的強度光譜，經(jīng)過疊加和干涉后終獲得組織密度相關(guān)參數(shù)D。通常情況下，D值越高，組織或細胞密度越大。之前對結(jié)直腸癌和胰腺癌患者離體活檢的研究發(fā)現(xiàn)，與正常對照組相比，這些癌變組織中的D值增加。此研究表明，ISOCT可用于檢測OSSN超微結(jié)構(gòu)水平的癌前病變[24]。

3 OSSN在AS-OCT上的特異表現(xiàn)

OSSN在AS-OCT上有幾個特征性的表現(xiàn)。首先，不同于正常眼表上皮所呈現(xiàn)的低反射層面，OSSN表現(xiàn)為顯著增厚的高反射上皮層。正常眼表上皮厚度約為50 μm，而OSSN的上皮厚度常大于120 μm。侵襲性O(shè)SSN的上皮厚度可達1 662 μm[25]。但腫物厚度并非區(qū)分OSSN良惡性的指標。與正常上皮相比，OSSN病變上皮的高反射狀態(tài)可能是大量角化不良的腫瘤細胞密集排列的結(jié)果。組織學層面，腫瘤細胞所呈現(xiàn)的核仁突出、核色素過多、核-質(zhì)比增高以及雙核或異常有絲分裂象等一系列特征性改變均可導(dǎo)致異常上皮層的高反射表現(xiàn)[20]；其次，AS-OCT上，OSSN異常上皮與正常上皮之間的分界通常清晰可見(圖1)，這一特點在體內(nèi)激光掃描共焦顯微鏡及病理組織學活檢中均有相應(yīng)體現(xiàn)[26]；此外，Singh等[25]的前瞻性研究中發(fā)現(xiàn)，90%CCIN的病灶下界可見一呈低反射的清晰而連續(xù)的線狀橫截面。而浸潤型OSSN中，此橫截面常模糊不清或伴局部中斷。這一特征性表現(xiàn)提示，病變下方與正常組織之間有無連續(xù)的線狀橫截面可作為評價OSSN良惡性的指標。

圖1 OSSN的AS-OCT斷層圖像 病灶處上皮呈異常高反射，厚度達553 μm，腫瘤性上皮組織與正常上皮組織分界清晰

4 AS-OCT在非典型OSSN中的應(yīng)用

4.1 應(yīng)用AS-OCT進行眼表疾病的鑒別診斷

基于如上特點，AS-OCT可將OSSN與翼狀胬肉、瞼裂斑、角膜緣干細胞缺乏癥、結(jié)膜原發(fā)性獲得性黑變病、無色素瘤以及角結(jié)膜瘢痕等多種腫瘤性或退行性眼表疾病相鑒別[10-11]。

OSSN常需與翼狀胬肉相鑒別，因二者有共同的發(fā)病因素(紫外線照射)而具有一定的共生概率[5-6,27-31]。因不同地域的紫外線照射強度不同，二者共生的概率略有差異。美國南佛羅里達州地區(qū)研究中心統(tǒng)計二者的伴發(fā)概率為1.7%(紫外線指數(shù)為6～7)，澳大利亞布里斯班為9.8%，澳大利亞悉尼為5%(紫外線指數(shù)為8～9)，加拿大為0%(紫外線指數(shù)為2～3)[5,27-29]。通常，翼狀胬肉的上皮下組織在UHR-OCT呈現(xiàn)高反射異常增厚，而上皮層的厚度及反射多正常[32]，這與OSSN的典型表現(xiàn)明顯不同。Kieval等[6]報道，UHR-OCT能夠可靠地將34例臨床上懷疑為OSSN或翼狀胬肉的角結(jié)膜病變區(qū)分開來，其臨床定性診斷與病理結(jié)果一致。該研究發(fā)現(xiàn)，OSSN組與翼狀胬肉組的平均上皮厚度分別為346 μm和101 μm，2個組上皮厚度的差異有統(tǒng)計學意義。該研究中心以140 μm作為上皮厚度的臨界值以區(qū)分翼狀胬肉和OSSN，靈敏度為94%，特異性可達100%。而另一研究認為二者的臨界值為120 μm[11]。因此，在沒有明確數(shù)據(jù)來界定腫瘤性上皮增厚之前，所有數(shù)據(jù)均應(yīng)考慮在內(nèi)。

此外，AS-OCT還可將OSSN與多種眼表疾患相鑒別，通常這些病變單憑裂隙燈顯微鏡檢查極難區(qū)分。裂隙燈顯微鏡下有的眼表病變可表現(xiàn)為角結(jié)膜處無色素的肉質(zhì)狀增厚(無色素瘤)[11]；或呈凝膠狀外觀伴血管簇狀富集(結(jié)膜組織細胞增生癥)[10]；有的可表現(xiàn)為斑片狀扁平的色素沉著(結(jié)膜原發(fā)性獲得性黑變病)[10]；還有的表現(xiàn)為角膜上若干藍灰色團片狀病灶(薩爾茲曼的結(jié)節(jié)變性)以及結(jié)膜下范圍廣泛的肉粉色團塊(淋巴瘤)[11]等。這些病變的AS-OCT圖像有著共性的表現(xiàn)，即上皮組織的厚度和反光均正常，而上皮下組織多呈不同程度的高反光、瘢痕及異常增厚[10-11]。依據(jù)這一診斷要點可將這些疾病與OSSN相鑒別。但明確具體病變類型時，還需行病理組織學活檢予以確診。

4.2 應(yīng)用AS-OCT檢測伴隨眼表疾病的OSSN

OSSN可伴發(fā)于多種常見或罕見疾病中，如角膜潰瘍、慢性眼瞼炎、壞死性鞏膜炎、硬化性角膜炎、眼眶蜂窩織炎、義眼等[3]。在這些情況下，眼部原發(fā)病征常常掩蓋OSSN的典型表現(xiàn)，單純通過裂隙燈顯微鏡檢查較易漏診。OCT能夠準確地檢測到多種復(fù)雜眼表疾病中OSSN的存在。Atallah等[3]通過HR-OCT入組了16例復(fù)雜的眼表疾病(角膜瘢痕、角結(jié)膜血管翳等)中懷疑伴發(fā)OSSN的患者，研究中依據(jù)HR-OCT結(jié)果所做的定性診斷均與相應(yīng)的病理活檢結(jié)果相符，其一致率高達100%。如此可見，AS-OCT可有效檢測各類復(fù)雜眼表疾病中OSSN病變。理想情況下，可避免多次活檢或手術(shù)切除，從而減少角膜瘢痕或角膜緣干細胞缺乏等潛在的并發(fā)癥。

5 AS-OCT在OSSN治療中的應(yīng)用

5.1 AS-OCT用于指導(dǎo)OSSN治療方案的選擇

OSSN的治療主要分為手術(shù)治療和化學藥物治療。通過AS-OCT評估OSSN的侵襲程度有利于優(yōu)化治療方案。依據(jù)2018年最新推出的臨床分類，累及范圍廣泛但無眼內(nèi)浸潤的OSSN采用局部化學藥物點眼治療為宜，當伴眼內(nèi)浸潤時才需手術(shù)干預(yù)[8]。這種情況下，可通過OCT觀察病灶下界有無低反射的連續(xù)性線狀橫截面以評估病灶下方浸潤情況。如若病灶下方界限模糊并伴朝向鞏膜組織蔓延的趨勢則提示為浸潤型OSSN。

此外，AS-OCT還可降低因臨床誤診、漏診而帶來的不良治療后果。由于OSSN易復(fù)發(fā)，手術(shù)常采用“非接觸”腫物切除輔助周邊冷凍療法以減少腫物復(fù)發(fā)，復(fù)發(fā)率可降至約7.7%[33]；而將OSSN誤診為翼狀胬肉而單純切除腫物者，術(shù)后復(fù)發(fā)概率可高達24%[5，34]。另一文獻報道，對1例行AS-OCT檢查后高度懷疑為OSSN的“翼狀胬肉”患者給予術(shù)后病理活檢，結(jié)果顯示為浸潤性鱗狀細胞癌。以上研究表明，AS-OCT檢查可提高OSSN的檢出率，減少誤診，以盡早采取最優(yōu)治療方案[27]。

5.2 AS-OCT用于檢測OSSN術(shù)后切緣

OSSN術(shù)后復(fù)發(fā)有多種因素[33]，其中陽性切緣是復(fù)發(fā)的高危因素之一[35-36]。復(fù)發(fā)型OSSN往往比初發(fā)型更具侵襲性[37]，為確保首次診療即消滅整個腫瘤，可應(yīng)用AS-OCT來檢測腫物殘留情況。Chin等[26]報道了1例CCIN行手術(shù)切除的患者，該患者術(shù)后裂隙燈顯微鏡下觀察原病灶處幾乎無腫物殘留，而AS-OCT在顳側(cè)角膜緣附近顯示出與初始表現(xiàn)相似、高反射、較厚的上皮層，這一發(fā)現(xiàn)高度提示有腫物殘留，其及時給予患者輔助局部干擾素-α2b藥物治療直至病灶消退。由此可見，AS-OCT可有效探測術(shù)后切緣情況。

5.3 AS-OCT用于監(jiān)測OSSN疾病的轉(zhuǎn)歸

研究表明，OSSN的治療有從手術(shù)治療轉(zhuǎn)向化學藥物治療的趨勢。相較2003年，腫瘤基底直徑<2 mm的OSSN選用化學藥物治療的人數(shù)增加了5倍，直徑>8 mm者增加了10倍[38]。與傳統(tǒng)的手術(shù)切除和冷凍療法相比，化學藥物治療不僅能對原發(fā)病灶進行治療，還能治療整個眼表，從而可能消除亞臨床OSSN，同時避免角膜緣干細胞缺乏等術(shù)后并發(fā)癥[39]。這種無創(chuàng)性治療方案存在1個隱患，由于缺少病理活檢確診而無法實時準確監(jiān)測腫瘤控制情況，不能明確化學藥物治療停藥時機。文獻報道，僅通過裂隙燈顯微鏡檢查會做出“腫瘤完全消退”的誤判，因這種漏診而提前終止局部治療時，眼表殘留的微觀病灶會沿基底結(jié)膜層向臨床病灶外擴散，從而增加腫瘤復(fù)發(fā)的風險[20]。AS-OCT可以克服裂隙燈顯微鏡檢查的局限性并呈現(xiàn)出敏感且客觀的圖像以指導(dǎo)所隨訪的OSSN病例。

化學藥物治療過程中可每6～8周復(fù)查1次AS-OCT，此時間間隔足以監(jiān)測病變改善情況并防止增加不必要的藥物使用時長?；瘜W藥物治療隨訪過程中，OSSN異常增厚的上皮會逐漸變薄，高反射基底膜的厚度也會逐漸減少，最終掃描病灶區(qū)的上皮厚度和形態(tài)學特征趨于正?；痆25]。Shousha等[20]還觀察到，與翼狀胬肉切除術(shù)后患者相似，部分僅行干擾素-α2b局部點眼(未做切口內(nèi)活檢)的CCIN患者可觀察到腫瘤消退后殘留的上皮下高反射組織及瘢痕。這種相似性表明上皮下高反光的瘢痕不僅來自手術(shù)，還可能是干擾素-α2b治療過程中上調(diào)免疫反應(yīng)的結(jié)果[20]。局部化學藥物治療所涉及的具體細胞機制還需進一步研究。

5.4 AS-OCT在OSSN化學藥物治療中的作用

理想情況下，局部化學藥物點眼治療需持續(xù)至腫瘤完全消散。AS-OCT有助于明確此時機。腫瘤消退后，不同研究中心建議的鞏固用藥時長尚不統(tǒng)一，有研究認為需繼續(xù)點眼1個月[40-41]，而Sturges等[42]等認為需繼續(xù)用藥4個月。在判定腫瘤完全消退時，Thomas等[2]認為裂隙燈顯微鏡檢查可比UHR-OCT平均早4個月，最長者可達29周。因此，該研究者建議在沒有UHR-OCT的醫(yī)療機構(gòu)，如單通過裂隙燈顯微鏡檢查判定腫瘤消退的情況下，仍需持續(xù)用化學藥物點眼治療16周為宜。總體來說，化學藥物治療總時長依據(jù)患者個體化臨床療效而定，通常為3～7個月[35]。停藥后應(yīng)每季度進行AS-OCT隨訪。監(jiān)測正常滿1年后，可以每隔6～12個月進行1次隨訪。在隨訪中，增厚的高反射上皮復(fù)現(xiàn)，則高度懷疑為腫瘤復(fù)發(fā)，可再次行藥物治療或做病理組織活檢來明確診斷[2]。

6 AS-OCT在OSSN診療應(yīng)用中的局限性

AS-OCT技術(shù)存在一定局限性：其一，OCT無法表征細胞層面的細節(jié)；其二，對于較厚的病變(厚度大于1 000 μm)或結(jié)節(jié)狀病灶，OCT圖像經(jīng)常因光信號無法穿透病灶組織而顯示陰影，從而影響侵襲程度的評估；其三，OCT較難掃描穹窿和瞼結(jié)膜處病變；其四，盡管所獲得的結(jié)果可觀，部分AS-OCT的光學切片有時仍可能與組織病理學結(jié)果不相符[25]。此外，AS-OCT在OSSN的研究相對較少，所得結(jié)論的可靠性有待進一步證實。但不可否認的是，近年來大量研究為AS-OCT在OSSN中的應(yīng)用提供了新的見解。AS-OCT在OSSN診療方面潛力巨大，日后仍需要大樣本量的前瞻性研究來進一步提高該診斷技術(shù)的預(yù)測效能，并揭示目前研究結(jié)論中存在的假陽性或假陰性結(jié)果。希望未來可進一步改進外顯率，延展掃描寬度，增強圖像質(zhì)量，使UHR-OCT可用于角結(jié)膜上皮以外的區(qū)域，甚至推出更高分辨率的機器以獲得單個細胞水平的成像。目前已有研究證實AS-OCT可用于標記手術(shù)切緣邊界[43]，未來的研究還可在實用性上進一步探索，例如計算腫瘤體積及術(shù)中實時判定手術(shù)切緣等[2]。

綜上所述，AS-OCT具有無創(chuàng)性，可呈現(xiàn)出OSSN簡單而易于識別的特征性表現(xiàn)，并可輔助臨床醫(yī)生做出與病理活檢高度一致的定性診斷，在該疾病的診療和鑒別中展現(xiàn)出巨大的潛力及應(yīng)用價值。隨著眼科醫(yī)生對此技術(shù)認識的不斷提高，AS-OCT有助于提高臨床中OSSN的檢出率，降低誤診率，并在腫瘤良惡性的判斷、亞臨床病灶及腫瘤復(fù)發(fā)的監(jiān)控等方面起到重要作用。隨著對AS-OCT的成像技術(shù)的開發(fā)和實用性方面的探索，該機器有望在OSSN的診療方面作出進一步突破。

利益沖突所有作者均聲明不存在任何利益沖突