聯(lián)動成像技術(shù)在上消化道病變內(nèi)鏡診斷中的研究進(jìn)展

卯許有 程 慧 孫金山

新疆醫(yī)科大學(xué)研究生院1(830054) 新疆軍區(qū)總醫(yī)院消化科2

上消化道病變包括Barrett食管(Barrett’s esophagus, BE)、食管鱗狀細(xì)胞癌(esophageal squamous cell carcinoma, ESCC)、幽門螺桿菌(Hp)感染、胃癌等。白光成像(white light imaging, WLI)、藍(lán)激光成像(blue laser imaging, BLI)、窄帶成像(narrow-band imaging, NBI)雖然對上述病變有一定辨識能力，但對早期微小病變?nèi)源嬖诼┰\、誤診。聯(lián)動成像(linked color imaging, LCI)屬于LASEREO內(nèi)鏡系統(tǒng)專用色彩增強(qiáng)模式，通過增加激光光源中的特定短波長窄帶光(410 nm)，與白光觀察用激光同時平衡進(jìn)行照射，并通過獨有的圖像處理技術(shù)對色彩再次配置，在保持明亮、宏觀視覺的基礎(chǔ)上，強(qiáng)化病變表面微結(jié)構(gòu)和微血管特征，增強(qiáng)病變與背景黏膜色差。與NBI、BLI等其他圖像增強(qiáng)內(nèi)鏡(image enhanced endoscopy, IEE)技術(shù)相比，LCI通過后處理算法對色彩重新配置，使紅色部分更鮮艷，白色部分更白，凸顯了病變的局部和邊界，提高了辨識度。本文就LCI技術(shù)在上消化道病變內(nèi)鏡診斷中的研究進(jìn)展作一綜述。

一、LCI在食管病變中的應(yīng)用

1. 食管炎：WLI可發(fā)現(xiàn)反流性食管炎(RE)較明顯的黏膜病變，但對早期病變和微小病灶的辨識能力較差。與WLI和BLI相比，LCI可提高RE黏膜病變的可視性，使食管病變區(qū)圖像與周圍黏膜區(qū)圖像對比更顯著，有助于檢出病變[1]。尤其是LCI聯(lián)合WLI對非糜爛性胃食管反流病患者微小炎性病變的檢出率顯著高于WLI(48.9%對33%)，并可顯著提高檢查者的可重復(fù)性和檢查者間的一致性[2]。

部分嗜酸細(xì)胞性食管炎缺乏特征性內(nèi)鏡下表現(xiàn)(黏膜溝槽狀、環(huán)狀損傷或滲出物附著)，而僅有輕度食管黏膜水腫，此類病變在WLI下往往難以辨識。而在LCI下食管黏膜水腫區(qū)域呈現(xiàn)一種微黃色改變，與周圍正常黏膜的色差對比明顯，有助于嗜酸細(xì)胞性食管炎的辨識和診斷[3]。

2. BE及其癌變：BE基于長度分為短節(jié)段型BE(SSBE)和長節(jié)段型BE(LSBE)，與食管腺癌(esophageal adeno-carcinoma, EAC)的發(fā)生關(guān)系密切。研究發(fā)現(xiàn)，LCI有助于對BE和EAC進(jìn)行早期診斷。Takeda等[4]對63例SSBE患者分別給予LCI、WLI以及BLI觀察后發(fā)現(xiàn)，LCI可使SSBE呈紫色外觀，與正常黏膜色差明顯，并使柵欄血管清晰顯現(xiàn)，易辨識鱗柱狀上皮交界與胃食管連接處，與WLI和BLI相比，LCI提高了SSBE的可視性。此外，與WLI單獨觀察相比，LCI通過獨特的色彩對比使BE癌變部分的外觀和輪廓顯示得更為清晰，有助于指導(dǎo)靶向活檢[5]。

與SSBE伴發(fā)EAC相比，LSBE伴發(fā)EAC較少出現(xiàn)紅色，此可能影響內(nèi)鏡檢查的診斷效能[6]。有研究表明，LCI有助于SSBE和LSBE的診斷。Tokunaga等[7]對112例BE(102例SSBE、10例LSBE)患者的研究發(fā)現(xiàn)，LCI可強(qiáng)化黏膜色彩的細(xì)微差異，有助于BE中EAC的辨識，且無論是初學(xué)者或經(jīng)驗豐富的專家，LCI對BE和EAC的可視性評分均顯著高于WLI。

3. ESCC：在WLI下，淺表ESCC病變部位略發(fā)紅，與周圍黏膜色差不明顯，不易辨識。而LCI下呈紫紅色的淺表ESCC病灶較WLI下更易辨識。Nakamura等[8]比較研究了WLI、BLI-明亮模式(BLI-brt)、LCI 3種模式辨識ESCC的能力，發(fā)現(xiàn)BLI-brt、LCI較WLI可增加淺表ESCC的可視性，有助于Lugol溶液不著色的多發(fā)病變和無背景黏膜著色反應(yīng)病變的辨識。

LCI通過對色彩信息的分析，有助于判斷淺表ESCC的浸潤深度。Kobayashi等[9]的研究發(fā)現(xiàn)，與WLI相比，采用LCI觀察時，正常黏膜與病變浸潤肌層(MM)、黏膜下層上 1/3(SM1)以及更深層病變的色差值大于正常黏膜與病變浸潤上皮(EP)或固有層(LPM)的色差值，且病變處血管直徑與b*色調(diào)值呈正相關(guān)。LCI通過色差評估病變浸潤深度無需放大觀察，結(jié)合病變區(qū)域血管異常分布情況，可較早發(fā)現(xiàn)病變和正確評估病變的浸潤深度。

二、LCI在胃部病變中的應(yīng)用

1. 胃炎：Takeda等[10]根據(jù)京都胃炎分類，選取了261例患者的內(nèi)鏡圖像在3種IEE模式(WLI、LCI、BLI-brt)下進(jìn)行對比，觀察每種模式診斷黏膜病變?nèi)鐝浡园l(fā)紅、點狀發(fā)紅、地圖樣發(fā)紅、腸化生以及萎縮邊界的敏感性，結(jié)果顯示在LCI下上述變化更清晰，可視性明顯提高。

2. 胃黏膜萎縮和胃黏膜腸化生：LCI下較深血管結(jié)構(gòu)的黏膜變白或較深的彎曲凹坑提示萎縮性胃炎。一項單中心觀察性研究[11]表明，LCI下黏膜淺表毛細(xì)血管網(wǎng)缺失或局灶性病變與其他局灶性病變或腫瘤的定義不相符，則診斷為慢性萎縮性胃炎。

WLI雖可觀察到萎縮、腸化生、網(wǎng)狀或樹枝狀血管透見以及黏膜褪色改變，但難以辨別與周圍正常組織的界限。在LCI下，無萎縮或腸化生的胃黏膜表現(xiàn)為黃色，萎縮黏膜呈彌漫性發(fā)紅，間隙呈白色改變，腸化生呈紫色。同時，LCI下胃底腺黏膜微發(fā)紅，而萎縮區(qū)域趨于發(fā)白，萎縮黏膜的血管色澤更明顯，使因慢性胃炎伴或不伴Hp感染而表現(xiàn)出輕微炎癥的胃黏膜中，地圖樣紅色和紅色條紋對比度進(jìn)一步增強(qiáng)，與周圍黏膜色差更大，萎縮邊界的可視性更好[12]。

腸化生在WLI下表現(xiàn)為略發(fā)白、粗糙顆粒狀或凹凸不平的黏膜形態(tài)，在NBI、BLI下呈現(xiàn)獨特的亮藍(lán)脊結(jié)構(gòu)，上述特征有助于腸化生的辨識。但腸化生往往發(fā)生于平坦黏膜，較少伴隨形態(tài)改變，通常較難作出快速診斷，而LCI可通過強(qiáng)化發(fā)白的黏膜或棘突狀表面使診斷快速、準(zhǔn)確[13]。腸化生在LCI模式下呈特殊的淡紫色，可作為腸化生的標(biāo)志性改變。LCI下腸化生的檢出率和靶組織活檢準(zhǔn)確率明顯優(yōu)于WLI，且無需放大觀察[14-15]。近年，有研究[16]證實LCI下輔助內(nèi)鏡染色可增強(qiáng)腸化生的可視性。噴灑左旋薄荷醇后，腸化生的微結(jié)構(gòu)呈透明狀，微血管較為模糊，凸顯了腸化生區(qū)域與周圍正常黏膜組織的界限。另一項前瞻性研究[17]將LCI實時應(yīng)用于腸化生分級，并評估了內(nèi)鏡分級與病理分級的聯(lián)系，提出了一種與OLGIM(operative link on gastric intestinal metaplasia)評分系統(tǒng)具有較大相關(guān)性的LCI下腸化生分級系統(tǒng)，有助于減少檢查中活檢的需求。一項系統(tǒng)性回顧和meta分析亦證實了LCI診斷腸化生的價值[18]。

3. Hp感染：Ono等[19]的研究表明，胃底腺黏膜在LCI下呈杏色(包括淺黃色-橙色-粉色)則定義為非活動性胃炎，表示目前不存在Hp感染；在WLI下呈彌漫性均勻發(fā)紅，涉及整個胃底腺黏膜，而在LCI下呈深紅色時，定義為活動性Hp感染性胃炎。根除Hp后的白色小隆起(可能與應(yīng)用質(zhì)子泵抑制劑有關(guān))對既往Hp感染的非活動性胃炎具有診斷價值。Iwamuro等[20]和Lee等[21]的研究顯示，LCI下胃底腺黏膜彌漫性或點狀發(fā)紅、集合微靜脈規(guī)則分布消失、黏液附著，提示存在Hp感染，而彌漫性發(fā)紅或深紅色可作為快速診斷Hp現(xiàn)癥感染的標(biāo)志。

胃底腺黏膜發(fā)紅、顆粒狀糜爛、紫色黏液以及黏液湖混濁被認(rèn)為是LCI識別Hp感染的4個特征性標(biāo)志[22-23]。研究[19,24]顯示，LCI診斷活動性Hp感染性胃炎的準(zhǔn)確率明顯高于WLI(P=0.029)；在相同放大倍數(shù)下，LCI模式可更清晰地顯示表面微結(jié)構(gòu)-腺管旁上皮，同時提高了觀察者對黏膜顏色細(xì)微差別的識別能力，可顯著提高既往Hp感染診斷的準(zhǔn)確性(78.9%對36.8%，P<0.01)。

Hp在胃內(nèi)的分布和胃黏膜形態(tài)學(xué)的改變在病程中可能逐漸發(fā)生演變，確定Hp感染的發(fā)展階段和病理分期有益于該類疾病的臨床管理。一項多中心隨機(jī)對照研究[25]表明，LCI評估胃黏膜Hp感染分期與病理檢查分期的一致性高于WLI。Yasuda等[26]的研究表明，將LCI技術(shù)與人工智能相結(jié)合，使用多級診斷算法協(xié)助診斷Hp感染的準(zhǔn)確率與經(jīng)驗豐富的內(nèi)鏡專家相似，且顯著高于初級內(nèi)鏡醫(yī)師。

4. 早期胃癌：Fukuda 等[27]的研究顯示，WLI下早期胃癌尤其是淺表型早期胃癌，腫瘤部分通常呈現(xiàn)與炎性病變相似的“紅色”，兩者往往難以鑒別。基于不同類型病變微血管分布深度不同，LCI下炎癥的“紅色”會變?yōu)樽仙[瘤性病變則繼續(xù)保持“紅色”，分化型早期胃癌呈微紅色或橘紅色，而周圍黏膜主要呈黃色或紫色。通過背景黏膜色彩對比區(qū)分良惡性病變，而微紅色和橘紅色可作為辨識分化型早期胃癌的特征。此外，LCI亦可通過對黏膜表面血管的觀察(如有無血管缺失)，從而有效鑒別炎癥與早期胃癌[28]。Kitagawa等[29]的研究顯示，LCI可通過增強(qiáng)顏色對比提高淺表或凹陷病變的可視性。其他相關(guān)研究[30-31]結(jié)果亦表明，LCI聯(lián)合WLI對0-Ⅱb型等早期胃癌的檢出能力明顯高于單用WLI。

近景時，LCI可因亮度過強(qiáng)形成光暈而影響病變的觀察，聯(lián)合使用放大內(nèi)鏡加乙酸靛胭脂染色可提高對小凹陷型病變和早期胃癌的辨識率[32-33]。帶有LED光源的內(nèi)鏡具有2 mm近距離觀察的功能，無需放大，在LCI模式近距離觀察時，其高亮度強(qiáng)化了腫瘤的表征和檢測能力，并可避免單一LCI近景觀察時產(chǎn)生的光暈干擾。Yoshida等[34-35]采用該內(nèi)鏡聯(lián)合LCI研究其識別腫瘤表征和檢測腫瘤的能力，結(jié)果顯示與激光內(nèi)鏡相比，LED內(nèi)鏡聯(lián)合LCI較WLI和BLI模式呈現(xiàn)的腫瘤病變更清晰明亮。

Sun等[36]通過RGB三原色系統(tǒng)給予早期胃癌區(qū)域和周圍黏膜的色素量化賦值，結(jié)果顯示，與WLI相比，LCI使病變與背景黏膜間的色差更強(qiáng)，對正常黏膜、扁平以及凹陷型病變的辨識度升高，顯著提高了早期胃癌的檢出率和診斷準(zhǔn)確率，有助于指導(dǎo)靶向活檢。另有研究[37]表明，采用CIELAB顏色空間系統(tǒng)記錄L* a* b*顏色值和色差(ΔE*)，LCI的平均色差值顯著高于靛胭脂染色或BLI-brt、WLI，提升了病灶與周圍黏膜鮮明顏色對比，LCI對分化型早期胃癌的辨識度較后兩者更佳。

WLI模式下，Hp根除后胃竇多呈片狀地圖樣發(fā)紅，且分化型早期胃癌多發(fā)生于萎縮和腸化生的胃黏膜上，導(dǎo)致病變區(qū)域與周圍黏膜的界限模糊且缺乏癌性特征[24]。與WLI相比，LCI對周圍伴有腸化生的早期胃癌的辨識優(yōu)于WLI，早期胃癌病變區(qū)域呈特殊橘紅、橘色或橘白色，與周圍腸化生黏膜呈現(xiàn)的紫色形成對比。雖然少數(shù)早期胃癌亦表現(xiàn)出紫色，但其顏色較深且不均勻，多呈紫、紅混合。LCI有助于在萎縮或腸化生黏膜的基礎(chǔ)上檢出早期胃癌[15,38]。Kitagawa等[39]比較了WLI和LCI對根除Hp后胃黏膜病變的識別能力，結(jié)果顯示，根除Hp后胃黏膜上皮常伴不同程度異型增生，而被柱狀上皮或低度異型增生上皮覆蓋的腫瘤組織在WLI下可視性較差；在LCI下，腸化生黏膜呈特征性紫色或薰衣草色改變，LCI的能見度評分和色差值均顯著高于WLI，LCI下病變檢出失敗率顯著低于WLI；對根除Hp后早期胃癌的漏診率由56.7%降至30.0%。在LCI高倍放大模式下，如發(fā)現(xiàn)黏膜表面上皮輕度不規(guī)則、黏膜腺管融合紊亂、血管形態(tài)大小不規(guī)則、腺管顏色分布不均以及周圍黏膜隆起等，則提示根除Hp后改變。此外，LCI對于凹陷損傷的可視性亦明顯增強(qiáng)，有助于早期胃癌的檢出。另一項單中心研究[40]證實，LCI下地圖樣發(fā)紅和集合微靜脈缺失或不規(guī)則排列與根除Hp后早期胃癌的發(fā)生相關(guān)，可借此特征協(xié)助診斷。

5. 胃黏膜相關(guān)淋巴樣組織(MALT)淋巴瘤：有臨床研究[41]表明，內(nèi)鏡下MALT淋巴瘤組織的形態(tài)與炎癥組織相似，WLI難以對兩者進(jìn)行鑒別，而LCI下MALT淋巴瘤病變區(qū)域呈亮紅色，表面輕微紅斑，凸顯了平坦病變與微隆起邊緣的界限，可判斷病變范圍和大小，發(fā)現(xiàn)WLI觀察不到的病灶，有助于指導(dǎo)靶向活檢和提高M(jìn)ALT淋巴瘤的檢出率。但上述結(jié)論尚缺乏大規(guī)模臨床研究證實，LCI模式下MALT淋巴瘤的診斷標(biāo)準(zhǔn)尚需進(jìn)一步研究完善。

三、LCI在十二指腸病變中的應(yīng)用

Okimoto等[42]對44例淺表性非壺腹部十二指腸上皮腫瘤(SNADETs)進(jìn)行回顧性研究，所有病例均在LCI、WLI以及BLI-brt 3種模式下進(jìn)行觀察，采用CIELAB顏色空間系統(tǒng)記錄L* a* b*顏色值和色差(ΔE*)，結(jié)果表明，LCI下典型的SNADETs病變區(qū)域呈橘色或橘紅色，且不論病變周圍是否存在奶白色十二指腸黏膜。與WLI和BLI-brt相比，LCI可顯著增加SNADETs的可視性，增強(qiáng)病變與鄰近正常十二指腸黏膜的色差，提高病變檢出率。

四、LCI技術(shù)的發(fā)展前景

LCI通過獨特的內(nèi)鏡圖像色彩增強(qiáng)技術(shù)，可進(jìn)一步提高消化道病變的診斷準(zhǔn)確性、敏感性，不僅縮短了檢查時間，減輕了患者的痛苦，而且降低了漏診率。隨著LCI技術(shù)應(yīng)用價值不斷被國內(nèi)外專家團(tuán)隊研究和拓展，其應(yīng)用領(lǐng)域會越來越廣泛，有望成為一種值得推廣的內(nèi)鏡診斷模式，在臨床上發(fā)揮更大的作用。