聯(lián)動(dòng)成像內(nèi)鏡診斷早期胃癌的研究進(jìn)展

唐雯晰，溫聰聰，賈夢(mèng)雨，徐曉蓉,

(1.南京醫(yī)科大學(xué)上海十院臨床醫(yī)學(xué)院消化內(nèi)科，上海 200072；2.同濟(jì)大學(xué)附屬第十人民醫(yī)院消化內(nèi)科，上海 200072)

消化道惡性腫瘤中的胃癌位列全球癌癥發(fā)病和死亡的第3位和第5位，嚴(yán)重威脅人們的健康。內(nèi)鏡技術(shù)在早期發(fā)現(xiàn)消化道腫瘤，減少外科手術(shù)、改善患者預(yù)后方面起著重大作用[1]。目前臨床應(yīng)用廣泛的圖像增強(qiáng)內(nèi)鏡(image-enhanced endoscopy,IEE)，包括窄帶成像內(nèi)鏡(narrow-band imaging,NBI)、藍(lán)激光內(nèi)鏡等，克服了傳統(tǒng)白光內(nèi)鏡無(wú)法觀察黏膜表面微細(xì)結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)，有助于判斷病灶的性質(zhì)、邊界，提高消化道腫瘤的診斷率。

2012年上市的LASEREO藍(lán)激光內(nèi)鏡系統(tǒng)，采用波長(zhǎng)為450 nm的白光用激光和410 nm的藍(lán)光用激光作為光源，可呈現(xiàn)5種不同的觀察模式：白光成像(white light imaging,WLI)、藍(lán)激光成像(blue laser imaging,BLI)、可擴(kuò)展電子分光技術(shù)(flexible spectral imaging color enhancement,FICE)、亮藍(lán)光成像(blue laser imaging-bright,BLI-bright)和LCI。BLI結(jié)合放大內(nèi)鏡能清晰觀察黏膜腺管開(kāi)口和血管的構(gòu)造，而B(niǎo)LI-bright進(jìn)一步解決了BLI光照強(qiáng)度較弱、僅適于近距離觀察病灶的問(wèn)題，在中遠(yuǎn)景下也能進(jìn)行觀察。LCI是在BLI-bright的成像基礎(chǔ)上加入紅色強(qiáng)調(diào)信號(hào)，增強(qiáng)了黏膜顏色的對(duì)比度，使腺瘤性息肉等紅色病變顯得更紅而周圍正常黏膜更白[2-3]。研究證實(shí)，LCI能有效提高黏膜淺表病變、消化道腫瘤的檢出率、降低腺瘤的漏診率[4-8]。在早期胃癌的篩查、診斷上，LCI也具有一定的優(yōu)越性。本文將闡述相關(guān)研究進(jìn)展，以期進(jìn)一步發(fā)揮LCI用于診斷EGC的潛在價(jià)值。

1 LCI提高EGC的診斷率

由于多數(shù)EGC伴有慢性炎癥的黏膜背景，病灶范圍小，白光下其顏色與周圍黏膜相似，即使是高分辨率內(nèi)鏡也不易區(qū)分，導(dǎo)致診斷率較低[9]。作為新型圖像增強(qiáng)內(nèi)鏡的LCI是否能夠提高EGC的診斷率是最先被關(guān)注的問(wèn)題。理論上，LCI除了能利用窄帶光凸顯黏膜表面構(gòu)造和血管形態(tài)，還可借助增加的紅色信號(hào)強(qiáng)調(diào)黏膜發(fā)紅的部分，因此對(duì)于表面構(gòu)造和血管形態(tài)不規(guī)則、發(fā)紅的腫瘤性病變，LCI的診斷效果應(yīng)優(yōu)于WLI。事實(shí)上，在對(duì)比LCI和WLI對(duì)EGC診斷效果的研究中，學(xué)者們證實(shí)了LCI的優(yōu)越性：該模式下EGC的可見(jiàn)度評(píng)分明顯較高[10]，能夠改善70%以上的EGC在內(nèi)鏡下的可見(jiàn)度，增加微小病變的檢出[11-12]。在胃癌的高危人群中，WLI+LCI較單獨(dú)使用WLI可使EGC的診斷率由4.31%提高至8.01%[13]。

LCI模式下的EGC與周圍黏膜的顏色差異增大，為精確呈現(xiàn)這一特點(diǎn)，同時(shí)也闡明LCI診斷優(yōu)勢(shì)產(chǎn)生的原因，研究人員采用國(guó)際照明委員會(huì)1976L*a*b*色度空間法[14]將內(nèi)鏡下目標(biāo)區(qū)域(region of interest,ROI)的顏色用三個(gè)維度的參數(shù)來(lái)表示：L*(黑色到白色，數(shù)值0到+100)，a*(綠色到紅色，-128到+127)，b*(藍(lán)色到黃色，-128到+127)，使ROI顏色數(shù)值化，從而將病灶與周圍黏膜的顏色差異用具體的色差(color difference，CD)值來(lái)表示[15-17]。結(jié)果顯示，與WLI相比，LCI模式下EGC與周圍黏膜的色差顯著增強(qiáng)，病灶邊界顯示更為清晰，利于病灶的檢出，在扁平和凹陷性病變中這一優(yōu)勢(shì)尤為明顯[17]。此外，在中遠(yuǎn)距離，LCI對(duì)EGC的識(shí)別能力優(yōu)于靛胭脂染色和BLI-bright[18]。

LCI模式下EGC的顏色表現(xiàn)值得關(guān)注。Fukuda等[19]對(duì)52例EGC患者的57個(gè)胃癌病灶研究，42例胃癌病灶在WLI模式下與周圍黏膜顏色相近不易區(qū)分，但當(dāng)中的38例在LCI模式下表現(xiàn)為易于識(shí)別的橙紅色、橙色；與周圍黏膜相比褪色的9例癌灶中有8例在LCI下表現(xiàn)為橙白色；6例癌灶在WLI中呈現(xiàn)出比周圍黏膜更紅的顏色，在LCI下則表現(xiàn)為顯眼的紫色。Kanzaki等[16]也發(fā)現(xiàn)早期分化型胃癌在LCI模式下呈現(xiàn)紅色或者橙紅色。大多數(shù)EGC在LCI下會(huì)以更突出于周圍黏膜的色彩呈現(xiàn)[7,20]，并且多數(shù)為紅橙混合，但還需注意其他較為少見(jiàn)的變化，如上述的紫色。盡管目前不可僅憑LCI模式下病灶的顏色對(duì)EGC做出診斷，但熟悉EGC可能出現(xiàn)的顏色變化可提高檢查者辨別良惡性病變的把握。此外，現(xiàn)有的研究均存在樣本量較小的問(wèn)題，并且缺乏客觀標(biāo)準(zhǔn)以定義EGC所呈現(xiàn)的不同顏色，對(duì)于癌灶的顏色描述具有較強(qiáng)的主觀性，未來(lái)需要大樣本量的研究來(lái)設(shè)定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。

2 LCI有助于EGC的鑒別診斷

使用普通白光內(nèi)鏡時(shí)常會(huì)出現(xiàn)炎癥與EGC難以區(qū)分的情況，往往需要借助NBI聯(lián)合放大內(nèi)鏡等技術(shù)進(jìn)一步鑒別。由于腫瘤性病變與炎性病變的微血管分布不同，LCI能夠通過(guò)黏膜的顏色將腫瘤性病變從一些炎癥中區(qū)分出來(lái)。大多數(shù)EGC表面的血管密度高于非腫瘤性病變，這一特點(diǎn)使前者在LCI模式下顯得更紅[17]。Shinozaki等[21]認(rèn)為可能是由于腫瘤性病變的微血管分布相對(duì)表淺、集中，LCI模式中的410 nm紫光容易被毛細(xì)血管中的血紅蛋白吸收從而使病變呈現(xiàn)為橙紅色；而炎癥性病變的微血管多分布于黏膜的更深層次，紫光無(wú)法到達(dá)而被反射，使炎癥部位呈現(xiàn)紫色。此外，除了依據(jù)黏膜顏色的差異，LCI模式還可以結(jié)合對(duì)黏膜表面血管模式的觀察(如有無(wú)血管缺失)，有效地將炎癥與EGC鑒別。

除了炎癥，腸上皮化生(gastric intestinal metap-lasia,GIM)也會(huì)影響EGC的診斷。多數(shù)分化型EGC周圍伴有GIM和慢性萎縮性胃炎(chronic atrophic gastritis,CAG)的表現(xiàn)，在WLI模式下EGC與GIM常常難以區(qū)分，但LCI模式下的GIM一般呈現(xiàn)為與EGC有所不同的淡紫色[22]。該淡紫色背景表面可見(jiàn)被白光突出勾勒的腺窩周圍上皮，因而伴白色霧狀改變，有學(xué)者命名為“氤氳紫”[23]。EGC周圍伴有斑片狀紫色黏膜的現(xiàn)象十分常見(jiàn)。Fukuda等[19]報(bào)道，在LCI模式下84%癌灶周圍黏膜有部分或全部呈現(xiàn)一種特征性的紫色，90%的切除病灶經(jīng)病理證實(shí)其周圍有超過(guò)75%以上的GIM。距癌灶不遠(yuǎn)處的慢性胃炎部位，也有色值相似的紫色黏膜，在與周圍非紫色黏膜對(duì)比后，證實(shí)GIM確實(shí)存在于紫色黏膜中。根據(jù)淡紫色黏膜這一表現(xiàn)診斷GIM的準(zhǔn)確率為80%左右[24-25]。因而LCI模式下，多數(shù)表現(xiàn)橙紅色、紅色的EGC能夠較好地與淡紫色GIM區(qū)分開(kāi)來(lái)。盡管少部分EGC在LCI模式下也呈現(xiàn)為紫色,但此類紫色深且不均，多為紫、紅混合[19],因此較易與GIM呈現(xiàn)的淡紫色相鑒別。這一特征也有利于EGC的診斷[26]，曾有報(bào)道1例在WLI模式下無(wú)法發(fā)現(xiàn)的EGC，在LCI中表現(xiàn)為淡紫色區(qū)域中直徑約10 mm的淡紅色凹陷性病變，病理提示管狀腺癌，周圍為GIM所圍繞，由于病變局限于黏膜內(nèi)，隨后進(jìn)行了內(nèi)鏡下黏膜剝離術(shù)切除[20]。研究證實(shí)，當(dāng)癌灶周圍分布有GIM時(shí)，LCI模式使得病灶與周圍黏膜的顏色差異更大[15]，使得EGC更易于診斷。因此，LCI在能夠協(xié)助鑒別EGC與GIM的同時(shí)，還有助于提高早期分化型胃癌的診斷率。對(duì)于EGC與其他疾病，如局灶萎縮、消化性潰瘍的鑒別，相關(guān)研究尚缺，LCI在當(dāng)中的作用有待澄清。

3 LCI利于根除幽門螺桿菌后EGC的診斷

幽門螺桿菌(Helicobacterpylori,Hp)感染是公認(rèn)的胃癌危險(xiǎn)因素之一，根除Hp能降低胃癌的發(fā)生率[27-28]，但仍有1%左右的患者在除菌后發(fā)生胃癌[29-30]。此類胃癌的表現(xiàn)往往不典型，多數(shù)為凹陷型病變，邊界不清，表面常覆蓋有非腫瘤性上皮，使癌灶呈現(xiàn)胃炎樣外觀，容易漏診[31]。Kitagawa等[32]在WLI和LCI兩種模式下對(duì)此類EGC進(jìn)行能見(jiàn)度評(píng)分，并計(jì)算病變與周圍黏膜的CD值，發(fā)現(xiàn)在LCI模式下此類EGC能見(jiàn)度更高，CD值也更大，使得除菌后EGC的漏診情況得以改善。另有文獻(xiàn)報(bào)道，LCI聯(lián)合藍(lán)激光放大內(nèi)鏡(magnifying blue laser imaging,M-BLI)能夠提高除菌后EGC診斷的準(zhǔn)確度：在LCI模式下EGC呈現(xiàn)為一個(gè)邊界清晰、周圍伴有紫色黏膜的橙色病灶，M-BLI則進(jìn)一步將其不規(guī)則的微血管和微結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出來(lái)，從而初步確立EGC的診斷[33]。

對(duì)于除菌后EGC的危險(xiǎn)因素，有學(xué)者通過(guò)LCI進(jìn)行了研究。Majima等[34]納入了109例根除Hp治療后新發(fā)胃癌的患者作為實(shí)驗(yàn)組，85例除菌后未發(fā)現(xiàn)腫瘤的患者為對(duì)照組，分別在WLI和LCI兩種模式下對(duì)兩組患者進(jìn)行胃鏡檢查，按照京都胃炎分類[35]評(píng)估。結(jié)果顯示，實(shí)驗(yàn)組較多出現(xiàn)嚴(yán)重萎縮和地圖樣發(fā)紅(map-like redness,MR)，而規(guī)則排列的集合細(xì)靜脈(regular arrangement of collecting venu-les,RAC)則較少；存在MR和胃底腺RAC缺失是除菌后新發(fā)胃癌的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。由于LCI對(duì)MR的檢出率更高，說(shuō)明對(duì)于除菌后的患者，使用LCI模式對(duì)其進(jìn)行EGC風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和監(jiān)測(cè)效果更佳[36]。

目前LCI在診斷除菌后EGC方面的研究較少，但在對(duì)此類早癌進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、篩查、診斷等方面，LCI無(wú)疑具有較大的潛力，值得進(jìn)一步深入研究。

4 LCI聯(lián)合其他圖像增強(qiáng)或色素內(nèi)鏡的診斷價(jià)值

LCI主要優(yōu)勢(shì)在于病灶顏色的強(qiáng)調(diào)，但M-BLI能提供更多微結(jié)構(gòu)、微血管的信息，因此有學(xué)者[37]提出了顏色-微結(jié)構(gòu)-血管(color-microstructure-vessel,CMV)診斷流程，用于辨別CAG、非萎縮性胃炎和早期分化型胃癌。該診斷流程先在LCI模式下根據(jù)顏色篩查出可疑病灶，隨后進(jìn)一步觀察病灶的顏色特點(diǎn)，紅色提示慢性非萎縮性胃炎，紅色周圍包繞紫色提示CAG，而紅色中心含有黃色、周圍伴有紫色提示胃癌；接著使用M-BLI觀察是否有微結(jié)構(gòu)異常(腺窩不規(guī)則或缺失)或血管網(wǎng)異常。其診斷胃癌的敏感性和特異性分別為100%和98.2%，但該研究存在樣本量較小、診斷慢性胃炎的效果欠佳的問(wèn)題，需要擴(kuò)大樣本量并對(duì)該流程進(jìn)一步改進(jìn)。除BLI外，LCI還能與色素內(nèi)鏡相結(jié)合用于胃癌的診斷。例如，放大的LCI聯(lián)合靛胭脂染色可以明顯提高胃部病變?cè)\斷的準(zhǔn)確率[38]；也能更好地呈現(xiàn)EGC的邊界[39]。這些小樣本量的研究和病例報(bào)告提出了一個(gè)值得探索的問(wèn)題：如何搭配不同的內(nèi)鏡技術(shù)才能在早癌的診斷上達(dá)到“1+1>2”的效果？

5 結(jié) 語(yǔ)

總之，LCI增強(qiáng)病變與周圍黏膜顏色對(duì)比度的作用使其在診斷EGC方面表現(xiàn)出色，能識(shí)別出微小的色彩差異，并且滿足中遠(yuǎn)距離的觀察需要，還有助于EGC與炎癥、GIM進(jìn)行鑒別。但值得關(guān)注的是，LCI可能加強(qiáng)某些良性病變(如炎癥)與周圍黏膜顏色的對(duì)比度，導(dǎo)致EGC診斷的假陽(yáng)性率升高[16]。個(gè)別EGC在WLI模式下比LCI更為明顯[19]。對(duì)于未分化癌，由于病例相對(duì)較少，且大多數(shù)在白光下表現(xiàn)為白色病灶，用LCI診斷此類腫瘤的效果尚待進(jìn)一步澄清。盡管有學(xué)者找出了判斷腫瘤和非腫瘤性病變的分界值[17,40]，但目前并不能在內(nèi)鏡下實(shí)時(shí)測(cè)得目標(biāo)點(diǎn)的顏色值，因而臨床實(shí)用性有限。由于LCI存在對(duì)腺體結(jié)構(gòu)觀察不足的短板，其將來(lái)的應(yīng)用更多是與放大內(nèi)鏡及其他內(nèi)鏡技術(shù)的聯(lián)合，故探索最高效的聯(lián)合應(yīng)用方式是重要的研究方向。未來(lái)除了完善現(xiàn)有研究的不足，還可進(jìn)一步探索不同浸潤(rùn)深度胃癌的LCI模式特征。有研究者將人工智能(artificial intelligence,AI)技術(shù)應(yīng)用于BLI/LCI模式下Hp感染的診斷[41]，今后也能將其應(yīng)用于胃癌的早期篩查上。