窄帶成像技術(shù)聯(lián)合放大內(nèi)鏡JES分型對(duì)早期食管癌的診斷價(jià)值

李 雪 邢 潔 張 倩 李 鵬 呂富靖 張澍田

(首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京友誼醫(yī)院消化內(nèi)科 國(guó)家消化系統(tǒng)疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心 北京市消化疾病中心 消化疾病癌前病變北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100050)

內(nèi)鏡下黏膜切除術(shù)(endoscopic mucosal resection，EMR)及內(nèi)鏡黏膜下剝離術(shù)(endoscopic submucosal dissection，ESD)現(xiàn)已成為早期食管癌治愈性微創(chuàng)治療方法[1]。早期食管癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移率與腫瘤浸潤(rùn)深度成正比。根據(jù)日本食管癌診療指南[2]，黏膜上皮層(mucosal epithelium，EP)癌或黏膜固有層(lamina propria mucosae，LPM)癌被認(rèn)為是內(nèi)鏡治療的絕對(duì)指征；黏膜肌層(muscularis mucosa，MM)癌或黏膜下層淺層(submucosal superficial layer，SM1)癌，是內(nèi)鏡治療的相對(duì)指征；黏膜下層中層(submucosal middle layer，SM2)癌為內(nèi)鏡治療禁忌證。提高早期食管癌的診斷率及早期預(yù)判早期食管癌浸潤(rùn)深度，準(zhǔn)確評(píng)估早期食管癌的內(nèi)鏡治療適應(yīng)證，能夠減少不必要的手術(shù)或放射治療及化學(xué)藥物治療，也減少非治愈性內(nèi)鏡切除后的二次追加治療。

日本食道學(xué)會(huì)(Japan Esophageal Society，JES)通過放大內(nèi)鏡窄帶成像(narrow-band imaging magnifying endoscopy，NBI-ME)觀察病灶組織部位上皮乳頭內(nèi)毛細(xì)血管袢(intrapapillary capillary loops，IPCL)提出JES分型以預(yù)測(cè)早期管道鱗癌的浸潤(rùn)深度[3]。本研究對(duì)本院消化內(nèi)鏡中心早期食管癌病例進(jìn)行分析，旨在評(píng)價(jià)NBI-ME下JES分型預(yù)測(cè)腫瘤浸潤(rùn)深度的準(zhǔn)確性。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

將2014年1月至2020年10月于首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京友誼醫(yī)院內(nèi)鏡中心就診的疑似早期食管癌患者為研究對(duì)象。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)白光內(nèi)鏡下高度疑似或病理活檢證實(shí)為早期食管癌的病變；(2)術(shù)前完善放大內(nèi)鏡檢查并由2名內(nèi)鏡醫(yī)師評(píng)估JES分型，經(jīng)內(nèi)鏡或外科手術(shù)切除病變；(3)2名病理醫(yī)生判定內(nèi)鏡治療標(biāo)本的水平及垂直切緣是否干凈、病理類型及病灶浸潤(rùn)深度。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)未成功切除病變者；(2)NBI-ME檢查資料、術(shù)后病理資料或其他相關(guān)資料不全者。

本研究通過首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京友誼醫(yī)院機(jī)構(gòu)審查委員會(huì)的倫理審查(編號(hào)：2020-P2-290-01)，作為歷史性研究可免除研究對(duì)象知情同意。

1.2 內(nèi)鏡檢查

普通胃鏡檢查留取白光下疑似病變圖像，詳細(xì)記錄病變或疑似病變組織位置、形態(tài)及大小等信息，并轉(zhuǎn)換為NBI模式，對(duì)患者展開NBI-ME檢查，并對(duì)其病灶組織部位上皮乳頭內(nèi)毛細(xì)血管袢血管區(qū)大小、形態(tài)等詳細(xì)記錄，留取圖像。對(duì)于有切除指征的病變，取得患者及家屬同意后，根據(jù)病變實(shí)際情況行內(nèi)鏡或外科手術(shù)治療，術(shù)后標(biāo)本送病理科交予病理醫(yī)師判斷。

1.3 放大內(nèi)鏡JES分型標(biāo)準(zhǔn)[3]

A型為IPCL變化很小甚至未改變，存在于正常黏膜內(nèi)；B1型為IPCL呈現(xiàn)形狀不一、粗細(xì)不同、迂曲、血管擴(kuò)張等袢樣血管，且出現(xiàn)異常形態(tài)，此時(shí)浸潤(rùn)深度達(dá)EP-LPM；B2型為未見成袢的IPCL，此時(shí)浸潤(rùn)深度為MM-SM1；B3型為IPCL發(fā)生明顯擴(kuò)張并呈不規(guī)則形態(tài)，其直徑超過B2型血管至少2倍，此時(shí)浸潤(rùn)深度在SM2及以下(圖1)。另外，對(duì)由B型血管組成的乏血管區(qū)域(avascular area，AVA)展開判斷：小AVA直徑≤0.5 mm；0.5 mm<中AVA直徑<3 mm；大AVA直徑≥3 mm(圖2)。任何AVA包繞B1型血管預(yù)示腫瘤浸潤(rùn)深度至EP-LPM，中AVA包繞B2或B3型血管預(yù)示腫瘤浸潤(rùn)深度至MM-SM1；大AVA包繞B2或B3型血管預(yù)示腫瘤浸潤(rùn)深度至SM2及以下。由1名普通內(nèi)鏡醫(yī)師和1名有經(jīng)驗(yàn)的主任醫(yī)師共同對(duì)食道病變進(jìn)行JES分型評(píng)估，若存在分歧，請(qǐng)第3位有經(jīng)驗(yàn)的放大內(nèi)鏡醫(yī)師參與共同協(xié)商結(jié)果。

圖1 JES分型血管在NBI-ME下表現(xiàn)

1.4 標(biāo)本處理及病理分類、組織學(xué)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

ESD/EMR切除標(biāo)本經(jīng)10%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))甲醛溶液固定，病變組織切片行蘇木精-伊紅(Hematoxylin-eosin，HE)染色及免疫組化染色。病理分類標(biāo)準(zhǔn)參照2014年中國(guó)消化內(nèi)鏡活組織檢查與病理學(xué)檢查規(guī)范專家共識(shí)[4]，分為非早期食管癌病變、高級(jí)別上皮內(nèi)瘤變(high-grade intraepithelial neoplasia, HGIN)、鱗狀細(xì)胞癌(squamous cell carcinoma,SCC)，本研究中將正常食道黏膜組織、炎性組織、中低級(jí)別上皮內(nèi)瘤變定義為非早期食管癌性病變，高級(jí)別上皮內(nèi)瘤變及鱗狀細(xì)胞癌定義為癌性病變。由本院2名病理醫(yī)師對(duì)術(shù)后病理進(jìn)行檢閱，若病理專家意見不一致，可經(jīng)過商討得出最終結(jié)論。以術(shù)后病理作為金標(biāo)準(zhǔn)，判斷JES分型對(duì)早期食管癌浸潤(rùn)深度的診斷價(jià)值。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 早期食管癌的臨床病理特征

共190例早期食管癌患者納入本次研究，其中男性142例，女性48例，平均年齡(66.2±7.25)歲。共203處局灶性病變納入研究，4處位于食管頸段，17處位于胸上段，胸中段和胸下段分別為75和107處。136處病變≤1/2食道環(huán)周，43處病變≤3/4食道環(huán)周，24處病變≥3/4食道環(huán)周。4處病灶行EMR治療，4處病灶行多環(huán)黏膜套扎術(shù)(multi-band mucosectomy，MBM)治療，194處病灶行ESD治療，1處病灶行外科手術(shù)治療。術(shù)后病理證實(shí)，25處病灶為非早期食管癌病變，109處病灶為高級(jí)別上皮內(nèi)瘤變，69處病灶為鱗狀細(xì)胞癌。178處癌性病變中，143處病灶浸潤(rùn)至黏膜內(nèi)層及黏膜固有層，32處病灶浸潤(rùn)至黏膜肌層及黏膜下層淺層，3處病灶浸潤(rùn)至黏膜下層中層及以下，詳見表1。

表1 早期食管癌的臨床病理特征

2.2 早期食管癌的JES分型

203處局灶性病變JES分型結(jié)果顯示，IPCL擴(kuò)張A型病灶9處，B1型119處，B2型70處，B3型5處。聯(lián)合AVA分型分析，1處早期食管癌由大AVA包繞B2型血管，調(diào)整預(yù)測(cè)浸潤(rùn)深度為SM2及以下；1處由小AVA包繞B3型血管，3處由中AVA包繞B3型血管，均調(diào)整浸潤(rùn)深度為MM-SM1(表2)。調(diào)整后的JES分型B2、B3型分別有73處、2處。

表2 早期食管癌的JES分型

2.3 放大內(nèi)鏡下JES分型對(duì)早期食管癌浸潤(rùn)深度的判斷

以術(shù)后病理診斷為金標(biāo)準(zhǔn)，放大內(nèi)鏡JES分型正確判斷5處病變?yōu)榉窃缙谑彻馨?A型9處)，94處病變浸潤(rùn)至EP及LPM(B1型119處)，24處病變浸潤(rùn)至MM及SM1(B2型73處)，2例B3型病變均為過度預(yù)測(cè)(表3)。NBI-ME下JES分型B1型、B2型判斷早期食管癌準(zhǔn)確度分別為63.5%(95%CI：63.3%～63.8%)和71.9%(95%CI：71.7%～72.1%)，靈敏度分別為65.7%(95%CI：58.0%～73.5%)和75.0%(95%CI：60.0%～90.0%)，特異度分別為58.3%(95%CI45.9%～70.8%)和71.3%(95%CI：64.6%～78.1%)。比較放大內(nèi)鏡JES分型及術(shù)后病理判斷病變浸潤(rùn)至黏膜固有層及以上與黏膜肌層及以下的一致性，Kappa值為0.25，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。

表3 JES分型判斷早期食管癌浸潤(rùn)深度的準(zhǔn)確性

3 討論

隨著計(jì)算機(jī)和圖像處理技術(shù)的不斷進(jìn)步，多種光學(xué)增強(qiáng)內(nèi)鏡技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，主要包括窄帶成像技術(shù)、智能比色分光技術(shù)、高清智能電子染色及藍(lán)激光成像四大類，均能清晰顯示消化道黏膜細(xì)微結(jié)構(gòu)[5]。放大內(nèi)鏡利用鏡頭變焦的原理，通過對(duì)消化道黏膜進(jìn)行幾十甚至上百倍的放大，從而能觀察消化道黏膜細(xì)微變化，如表面微觀結(jié)構(gòu)、淺表毛細(xì)血管網(wǎng)等。NBI技術(shù)的基本原理是基于消化道黏膜對(duì)光的吸收和反射，將窄帶濾波器置于傳統(tǒng)疝燈光源及紅、綠、藍(lán)旋轉(zhuǎn)濾光片之間，過濾掉寬帶紅光，僅保留(415±30)nm、(540±30)nm范圍內(nèi)的窄帶藍(lán)綠光作為照明光。由于光波對(duì)消化道黏膜的穿透能力與其波長(zhǎng)成正比，光波波長(zhǎng)越長(zhǎng)，穿透深度越深，因此以415 nm為中心的藍(lán)光可穿透黏膜淺層至0.16 mm深度，且恰好對(duì)應(yīng)血紅蛋白的主吸收峰譜，可突出顯示黏膜表面腺體及微血管結(jié)構(gòu)，而以540 nm為中心的綠光穿透較深，深度可達(dá)0.24 mm，可見黏膜深層和黏膜下層的血管結(jié)構(gòu)，故黏膜表面腺體、絨毛等結(jié)構(gòu)及淺層毛細(xì)血管以吸收415 nm藍(lán)光為重點(diǎn)，鏡下呈褐色，而較深的黏膜下血管在540 nm綠光下可見，鏡下呈青色，不需要使用化學(xué)染色劑即可清晰地顯示黏膜表面腺體結(jié)構(gòu)及微血管形態(tài)，極大地提高了黏膜表面對(duì)比度，利于黏膜細(xì)節(jié)的可視化[6-7]。日本食道學(xué)會(huì)利用放大內(nèi)鏡聯(lián)合窄帶成像對(duì)食道上皮乳頭內(nèi)毛細(xì)血管袢進(jìn)行分析，制定出JES分型以診斷早期食管癌并以此評(píng)估腫瘤浸潤(rùn)深度[3]。

本研究共納入203處病變，收集NBI-ME下IPCL形態(tài)迂曲、延長(zhǎng)、形態(tài)不規(guī)則、增粗等，以術(shù)后病理結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn)，參照J(rèn)ES分型進(jìn)行分類，B1型準(zhǔn)確度為63.4%，靈敏度為65.7%，特異度為58.3%。這是首個(gè)基于國(guó)內(nèi)內(nèi)鏡中心數(shù)據(jù)討論早期食管癌JES分型診斷意義的研究，既往研究多源于日本。Oyama等[3]報(bào)道JES分型B1、B2型血管的靈敏度和特異度分別為97.5%/72.9%及75.0%/96.2%。Katada等[8]報(bào)道JES分型B1型血管的診斷準(zhǔn)確度為91%，特異度為87%，未提及B2型血管診斷準(zhǔn)確度及特異度。本研究較前兩項(xiàng)研究[3，8]加入了ESD術(shù)后病理證實(shí)非早期食管癌的病變(18處)，因此降低了B1型對(duì)于早期食管癌病變浸潤(rùn)至EP/LPM的診斷準(zhǔn)確度和特異度。本研究早期食管癌病變中共有101處B1型病變，其中有94處(93.1%)浸潤(rùn)至EP/LPM，因此B1型血管聯(lián)合AVA能夠有效預(yù)測(cè)浸潤(rùn)至EP/LPM的早期食管癌病變。

本研究中B2型有73處病變，其中24處病變浸潤(rùn)至MM及SM1，45處浸潤(rùn)至EP及LPM，B2型診斷準(zhǔn)確度為71.9%，靈敏度為75.0%，特異度為71.3%。B2型對(duì)早期食管癌浸潤(rùn)至MM/SM1的判斷有待商榷。Tanaka等[9]報(bào)道了關(guān)于B2亞型的研究，78處B2型病變中，47處浸潤(rùn)至EP/LPM，26處浸潤(rùn)至MM/SM1，5處浸潤(rùn)至SM2，通過ROC曲線將EP/LPM與MM或更深的浸潤(rùn)深度分開來，Cut-off值顯示B2型血管區(qū)域的最佳截?cái)嘀禐? mm，當(dāng)B2型血管區(qū)域大于4 mm時(shí)，病變被認(rèn)為浸潤(rùn)至MM及以下。而食管的炎癥性病變?cè)趦?nèi)鏡下也可表現(xiàn)為非袢樣血管，常被歸于B2型。這些可能是導(dǎo)致B2型對(duì)病變浸潤(rùn)過高預(yù)測(cè)的原因。近年，日本食道學(xué)會(huì)又相繼提出從三方面修正JES分型下的B2型以提高診斷準(zhǔn)確度：(1)進(jìn)行B2型血管亞型分類；(2)B2型血管結(jié)合腫瘤面積評(píng)估；(3)結(jié)合B2型血管區(qū)域面積[9-11]。本研究中比較放大內(nèi)鏡JES分型及術(shù)后病理判斷病變浸潤(rùn)至黏膜固有層及以上與黏膜肌層及以下的一致性，Kappa值為0.25。目前尚無研究報(bào)道JES分型的所有類型病變整體與早期食管鱗癌病理浸潤(rùn)深度的Kappa一致性檢驗(yàn)結(jié)果。另外，JES分型中提到結(jié)合B型血管和乏血管區(qū)域進(jìn)行判斷，而AVA只在一部分早期食管癌患者有表現(xiàn)，對(duì)于JES分型的修正作用有限。因此，需要高質(zhì)量的大樣本多中心實(shí)驗(yàn)去修正JES分型血管分類。

本研究存在以下不足：首先，JES分型中的A型病變被認(rèn)為是大致正常的食道上皮乳頭內(nèi)毛細(xì)血管袢，但該研究中納入的A型病灶多為經(jīng)病理活檢證實(shí)為食道高級(jí)別上皮內(nèi)瘤變的病灶，導(dǎo)致存在明顯的選擇差異，因此本研究沒有探討A型病灶的診斷價(jià)值。另外，因?yàn)楸狙芯恐型ㄟ^B型血管聯(lián)合AVA區(qū)域納入的B3(SM2及以上)僅有2例，故本研究也未探討B(tài)3型診斷的準(zhǔn)確性。這2例行內(nèi)鏡治療后分別為側(cè)切緣、基地切緣陽(yáng)性，再次行外科手術(shù)治療。最后，本研究為單中心歷史性研究，收集的資料有限，尚需多中心、大樣本的隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證。

綜上，本研究收集了近203處高度疑似早期食管癌的病灶，通過對(duì)術(shù)前JES分型及術(shù)后病理評(píng)價(jià)，證實(shí)了JES分型診斷早期食管癌浸潤(rùn)深度的有效性及實(shí)用性，國(guó)內(nèi)目前無類似研究報(bào)道，仍需多中心、大樣本的隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)進(jìn)一步研究，尋找基于中國(guó)人早期食管癌特征的有效分型。