龔航 劉先麗 胡珍

近年來，消化道腫瘤的患病率、死亡率在世界范圍內(nèi)呈持續(xù)上升趨勢，尤其是食管癌、胃癌以及結(jié)直腸癌在我國最為常見。累及消化道黏膜的疾病通常需要在消化道內(nèi)鏡檢查下才能完成診斷，消化道內(nèi)鏡在消化道疾病的診治中發(fā)揮了舉足輕重的作用，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于食管、胃腸道黏膜及黏膜下病變的檢查及治療[1]。然而，普通的白光內(nèi)鏡有時無法準(zhǔn)確區(qū)分某些病灶與周圍正常的黏膜，容易造成漏診。近年來電子染色內(nèi)鏡技術(shù)不斷發(fā)展，如窄帶光成像（narrow band imaging,NBI）、高清智能電子染色（I-Scan）、智能電子分光技術(shù)（flexible spectral imaging color enhancement,FICE）、藍(lán)激光成像（blue laser imaging,BLI）以及新型的聯(lián)動成像（linked color imaging,LCI）等，這些內(nèi)鏡技術(shù)已被證明可以提高診斷胃腸道黏膜病變的準(zhǔn)確率[2]。其中NBI、I-Scan以及FICE等電子染色內(nèi)鏡技術(shù)仍存在部分區(qū)域像素、亮度不足等缺點，導(dǎo)致其對上消化道疾病的識別性能尚不能滿足臨床工作的需要[3]。而LCI作為一種新型改良的內(nèi)鏡成像技術(shù)，能顯著提高對胃腸道黏膜病變的診斷效率和靶組織活檢的準(zhǔn)確率[4]。對此，本文主要就傳統(tǒng)的電子染色內(nèi)鏡、新型LCI技術(shù)的原理以及在上消化道疾病診治中臨床應(yīng)用進(jìn)展作一綜述。

1 NBI

NBI是第一代商業(yè)化的電子染色內(nèi)鏡技術(shù)[5]。NBI在基于普通的白光內(nèi)鏡基礎(chǔ)上，通過紅-綠-藍(lán)光波濾過器只留下窄帶光譜，其中通過藍(lán)光濾過器后的窄波（400～430 nm）通過Hb的易吸收性（平均吸收峰值為415 nm），使其能夠突顯出黏膜表面毛細(xì)血管形態(tài)結(jié)構(gòu)；然而，通過綠光濾過器后的窄波（525～555 nm）通過Hb的另一易吸收性（平均吸收峰值為540 nm）可滲透到黏膜深層[5]。由于NBI濾過后的紅-綠-藍(lán)窄帶光對Hb具有不同的穿透力以及Hb對窄帶光有不同的吸收性，使得消化道黏膜和淺表血管的對比增強，能更清晰地顯示病變部位的范圍、表面結(jié)構(gòu)等情況。與碘染色相比，NBI對食管高度異型增生和食管鱗癌的診斷更具有優(yōu)勢，但對于低級別上皮內(nèi)瘤變，NBI診斷價值不如碘染色[6]。根據(jù)NBI模式下食管病變黏膜表面情況和邊界是否清楚以判定病變級別[7]：Ⅰ級為褐色區(qū)域明顯且邊界清楚，病變表明粗糙不平，有隆起或凹陷感；Ⅱ級為褐色區(qū)域淡且邊界清楚；Ⅲ級為褐色區(qū)域較淡且邊界不清；未見明顯褐色區(qū)域為陰性。一項納入320例經(jīng)病理診斷為食管鱗狀細(xì)胞癌患者的研究證實，NBI診斷食管鱗狀細(xì)胞癌的靈敏度、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值、準(zhǔn)確率高達(dá)97.2%、90.4%、72.8%、88.9%，較白光內(nèi)鏡的靈敏度、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值、準(zhǔn)確率分別提高42%、1.2%、52.5%、32.4%（P＜0.01）[8]。另一項納入 202例患者（伴有食管鱗狀細(xì)胞癌高危因素）的前瞻性研究表明，NBI診斷食管鱗狀細(xì)胞癌或高級別上皮內(nèi)瘤變的特異度/準(zhǔn)確率達(dá)到75.2%/77%，較碘染色內(nèi)鏡的特異度/準(zhǔn)確率分別提高 11.2%/9%（P＜0.01）[9]。NBI也常用來描述早期胃癌的病灶特征，通過觀察分界線以及黏膜上皮毛細(xì)血管網(wǎng)缺失情況、不規(guī)則血管網(wǎng)形態(tài)，以判斷其良惡性。雖然NBI與白光內(nèi)鏡相比，分型的標(biāo)準(zhǔn)好，且對食管癌、胃癌的診斷具有更高的準(zhǔn)確率和特異度，但準(zhǔn)確分型需要有經(jīng)驗的臨床醫(yī)師，所以限制了NBI在臨床中真正有效地發(fā)揮作用。

2 I-Scan

I-Scan包含3種不同的圖像增強模式：表面增強、對比增強及色調(diào)增強。表面增強通過獲取每個像素的亮度數(shù)據(jù)，對黏膜表面結(jié)構(gòu)和病變邊界進(jìn)行詳細(xì)的觀察，從而獲得明暗的對比；對比增強通過獲取每個像素的亮度數(shù)據(jù)，向內(nèi)鏡圖像相對暗的區(qū)域增加了藍(lán)色光譜，從而詳細(xì)觀察黏膜表面的不規(guī)則形態(tài)及血管形態(tài)；最后，色調(diào)增強對內(nèi)鏡圖像的紅-綠-藍(lán)光譜組分進(jìn)行分析，通過系統(tǒng)軟件針對性地改變每個組分的光譜頻率，進(jìn)一步將這些組分重組為最適合觀察、沒有明顯延遲的彩色圖像，從而增強了醫(yī)師對黏膜微小結(jié)構(gòu)和顏色細(xì)微變化的觀察[10]。同時，I-Scan的3種圖像增強模式可互相轉(zhuǎn)換，減少了色素染色和活檢次數(shù)，在提高早癌檢出率的同時減少了患者的不適感。郭冬梅[11]的研究認(rèn)為I-Scan診斷上消化道（食管、胃）早癌的靈敏度、特異度以及與病理的符合率方面高達(dá)90.2%、87%、88.6%，均明顯優(yōu)于白光內(nèi)鏡（均P＜0.05），且與染色內(nèi)鏡相近（P＞0.05），有助于病灶性質(zhì)的判斷和指導(dǎo)活檢。Nishimura等[12]研究表明，I-Scan與白光內(nèi)鏡對胃癌的檢出率無顯著差異（91.7%比90.8%，P＞0.05），內(nèi)鏡初學(xué)者應(yīng)用I-Scan模式對胃癌病灶大小的判斷與有經(jīng)驗的臨床醫(yī)師相當(dāng)（65.7%比71.1%，P＞0.05），而白光內(nèi)鏡則表現(xiàn)出顯著差異（41.2%比79.5%，P＜0.05）。目前該技術(shù)對胃癌檢出率、病灶大小的判斷等方面尚未達(dá)到共識，缺乏循證醫(yī)學(xué)證據(jù)，仍需要更多的實驗數(shù)據(jù)支持。

3 FICE

FICE技術(shù)的原型是由日本富士能公司開發(fā)的一種新的診斷技術(shù)。FICE的原理是利用光譜分析技術(shù)對普通內(nèi)鏡圖像進(jìn)行處理和分析，并產(chǎn)生特定波長的光譜圖像，然后利用不同的光譜圖像組合產(chǎn)生FICE圖像，觀察胃黏膜和毛細(xì)血管流動的精細(xì)表面結(jié)構(gòu)[13]。FICE技術(shù)與NBI相似，兩者在胃腸道病變的診斷中都應(yīng)用了多種波長，其中NBI使用的波長與Hb的吸光度相對應(yīng)，對于腫瘤表面不規(guī)則微血管的顯示非常好；然而FICE使用的波長與炎癥或腫瘤改變的胃腸道黏膜的層流結(jié)構(gòu)和血流有關(guān)[14]。Osawa等[15]將FICE技術(shù)應(yīng)用到細(xì)口徑胃鏡并與常規(guī)細(xì)口徑胃鏡比較，發(fā)現(xiàn)胃癌病灶容易在FICE圖像上顯示為異常紅色病變，易于識別癌性病變與周圍黏膜分界，對周圍萎縮性黏膜也有良好的識別性，結(jié)果證實FICE與常規(guī)圖像相比，癌性病變與周圍黏膜的中位色差更大（27.2比18.7，P＜0.05），顏色對比度更好。FICE可較好地檢測“微小”食管炎、Barrett食管異型增生和鱗狀細(xì)胞癌的病變，它的使用改善了早期胃癌的可視化，與傳統(tǒng)染色方法相比，操作簡便、圖像分辨率高、侵襲性小。

4 BLI

BLI系統(tǒng)是首個以激光為光源的內(nèi)鏡[6]。BLI作為第2代圖像增強內(nèi)鏡，其具有白光、BLI和藍(lán)激光成像亮度（BLI-Bright）3種觀察模式[16]，其原理是基于Hb對光的吸收特性和黏膜對光的反射，形成了用于觀察和診斷表面微細(xì)血管和深部血管的內(nèi)鏡成像技術(shù)[17]。白光模式波長，可以穿透黏膜深層及深層血管，以便于觀察到病變的外部結(jié)構(gòu)，但對黏膜表面的微細(xì)結(jié)構(gòu)變化難以清楚顯現(xiàn)；BLI模式波長短，采用的是“窄帶光觀察用激光”，不可以穿透黏膜，但可以清晰的顯示黏膜表面的微血管及微結(jié)構(gòu)，對于觀察病變的近端結(jié)構(gòu)有著非常重要的意義[18]；BLI-bright模式可以使觀察的視野更加明亮，對于觀察較深病變和更精細(xì)的結(jié)構(gòu)更加清晰[19]。Dohi等[19]研究結(jié)果顯示，在127個檢測到的疑似早期胃癌病變（32個癌癥病灶和95個非癌癥病灶）中，BLI放大內(nèi)鏡診斷的準(zhǔn)確率、靈敏度和特異度分別較傳統(tǒng)的白光內(nèi)鏡提高了20.4%、46.9%和10.8%。徐宏偉等[20]研究認(rèn)為在BLI模式下仔細(xì)觀察疑似食管癌病變部位上皮乳頭內(nèi)毛細(xì)血管袢特征和背景黏膜著色征，有助于早期識別食管癌及癌前病變，結(jié)果證實BLI對癌性病灶檢出率、病灶邊界的識別性明顯優(yōu)于白光內(nèi)鏡。BLI在沒有放大內(nèi)鏡的情況下，仍然有助于早期食管癌的判斷，消化科醫(yī)師可在BLI與BLI-Bright模式之間切換，肉眼觀察即可感受棕色食管鱗癌區(qū)域與周圍正常組織產(chǎn)生強烈色彩對比。BLI結(jié)合放大內(nèi)鏡可見胃癌黏膜表面微結(jié)構(gòu)不規(guī)則，與周圍黏膜存在明顯分界，對于早期胃癌的診斷明顯優(yōu)于白光內(nèi)鏡，與NBI結(jié)合放大內(nèi)鏡相似并更具優(yōu)勢、細(xì)致。

5 LCI

LCI是日本富士公司在首款激光內(nèi)鏡系統(tǒng)LASEREO基礎(chǔ)上，改良得到的一種新型的圖像增強技術(shù)，旨在更好地識別黏膜顏色的細(xì)微顏色差別。LCI類似于在BLI-bright模式下，將特定的短波長窄帶光和白光同時平衡照射到黏膜表面，通過進(jìn)一步的圖像后處理技術(shù)，使得黏膜紅色的部分更紅，白色的部分更白，因而提高了對消化道黏膜細(xì)微病變的識別性[21]。

5.1 LCI在食管疾病中的應(yīng)用 有臨床研究表明，LCI內(nèi)鏡可對不同浸潤深度的食管鱗狀細(xì)胞癌計算CIE L*a*b*系統(tǒng)顏色值，發(fā)現(xiàn)癌腫局限于上皮/黏膜固有層與深達(dá)黏膜肌層相比有顯著的顏色值差別（23.2±11.5比 33.4±12.0，P＜0.05），提示 LCI未來可能在食管早癌篩查中的臨床作用[22]。然而，Osawa等[23]認(rèn)為BLI對棕色食管惡性病變的識別性優(yōu)于LCI，同時強烈建議將BLI-bright用于篩查早期食管癌。Deng等[24]研究發(fā)現(xiàn)，LCI聯(lián)合白光內(nèi)鏡可有效提高對最小病變食管炎的檢出率（LCI+白光內(nèi)鏡組48.9%，白光內(nèi)鏡組33.0%，P＜0.01），認(rèn)為LCI聯(lián)合白光內(nèi)鏡有效提高了觀察者間的一致性和觀察者內(nèi)的可重復(fù)性。在Barrett食管方面，Takeda等[25]提出LCI相比于白光內(nèi)鏡更能有效提高短節(jié)段 Barrett食管的可見性[可見性評分：LCI（38.6±3.5）分，白光內(nèi)鏡（31.3±2.6）分]，其可見性的客觀差別在初學(xué)者中尤為明顯。

5.2 LCI在胃部疾病中的應(yīng)用 Dohi等[26]報道了LCI診斷胃幽門螺桿菌感染的準(zhǔn)確率、靈敏度、特異度分別為85.8%、93.3%、78.3%，白光內(nèi)鏡的分別為74.2%、81.7%、66.7%，其中LCI診斷胃幽門螺桿菌感染的準(zhǔn)確率、靈敏度較白光內(nèi)鏡均提高11.6%、11.6%（均P＜0.05）。另有學(xué)者報道了BLI-bright、LCI、白光內(nèi)鏡診斷胃幽門螺桿菌感染的AUC分別為0.96、0.95、0.66，筆者認(rèn)為BLI-bright、LCI都對胃幽門螺桿菌感染的診斷具有良好的效能[27]。Deng等[28]對1例胃黏膜相關(guān)淋巴組織淋巴瘤患者分別行白光內(nèi)鏡和LCI檢查，白光內(nèi)鏡圖像示在胃體大彎處有約15 mm“黏膜正?！钡姆屎裥晕格薨櫍鳯CI圖像則表現(xiàn)為明顯的紅色區(qū)域，同時還在胃體大彎處發(fā)現(xiàn)直徑約20 mm的扁平病灶。Kanzaki等[29]通過CIE L*a*b*顏色系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)LCI、BLI-bright、白光內(nèi)鏡對早期胃癌患者的ΔE（病灶與周圍黏膜的顏色值差）分別為11.02、5.04、5.99，筆者認(rèn)為LCI對早期胃癌的識別性明顯高于白光內(nèi)鏡。在萎縮性胃炎方面，有學(xué)者同樣使用CIE L*a*b*顏色系統(tǒng)，結(jié)果提示無論胃幽門螺桿菌感染狀況如何，LCI圖像都能清晰顯示病灶周圍情況[30]。最近一項研究發(fā)現(xiàn)在LCI內(nèi)鏡下有一種“霧中紫色”的征象可能是胃腸上皮化生的特殊標(biāo)志[4]。

6 結(jié)語

綜上研究表明，目前電子染色內(nèi)鏡技術(shù)都是基于硬件及軟件技術(shù)而不涉及染料的噴灑，從而深受臨床醫(yī)生的喜愛，但第一代電子染色內(nèi)鏡（NBI、I-Scan、FICE）有發(fā)展限制的缺陷，如NBI觀察遠(yuǎn)處病灶時圖像較暗，對于胃等較大器官遠(yuǎn)距離病灶的探查較為局限。BLI作為第二代電子染色內(nèi)鏡，尤其在BLI-bright模式下觀察上消化道黏膜時可以產(chǎn)生更明亮、分辨率更高的圖像，其對早期胃癌的檢出率可能優(yōu)于FICE。LCI相較第一代電子染色內(nèi)鏡以及BLI，其圖形明亮度更高，還基于特殊的色彩處理增強了圖像紅色和白色部分的對比差異，對上消化道黏膜的觀察更為精細(xì)。

通過消化道內(nèi)鏡提高對上消化道癌等疾病的檢出率，能在早期發(fā)現(xiàn)病變并及時干預(yù)治療，對患者生存質(zhì)量以及生存率的提高具有重要意義。目前包括NBI、FICE等在內(nèi)的第一代電子染色內(nèi)鏡尚不能滿足臨床工作的需要，其中新型的LCI技術(shù)可能有較好的臨床應(yīng)用前景，但目前相關(guān)研究較少，有待進(jìn)一步評估加以證實。