張菂，李兆申

海軍軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院消化內(nèi)科，上海200433

消化內(nèi)鏡技術(shù)的發(fā)展，為消化道疾病的診治開辟了全新領(lǐng)域。利用內(nèi)窺鏡對消化道黏膜的直視觀察已經(jīng)成為大多數(shù)消化道疾病的首選檢查方法。在胃腸道早期腫瘤的檢測和診斷中，盡管組織病理學(xué)檢查仍然是金標準，但近年來內(nèi)窺鏡成像新技術(shù)的進步和普及極大地拓展了消化道黏膜病變的識別和檢出的應(yīng)用場景，例如有放大功能的窄帶成像內(nèi) 鏡（narrow?band imaging，NBI），色 素 內(nèi) 鏡（chromoendoscopy）等［1］。近年來，隨著臨床對消化道早期腫瘤檢出率要求的不斷提高，如何實現(xiàn)細胞水平的內(nèi)窺鏡觀察，使消化道黏膜病變的識別和判讀逐步減少對有創(chuàng)病理活檢的依賴，提高細胞學(xué)診斷效能，逐步成為國際上備受關(guān)注的研究熱點。本文就細胞內(nèi)鏡（endocytoscopy，EC）在胃腸道檢查的臨床應(yīng)用價值進行一個綜述。

1 EC內(nèi)鏡的簡介

具備超放大功能的EC是一種新型的高精度、高倍率放大內(nèi)鏡。它能夠?qū)⑾鲤つど掀し糯?20倍，使得“光學(xué)活檢（optical biopsy）”成為可能，實現(xiàn)活體細胞水平的觀察評價，不僅能夠觀察到微小血管、腺泡腔等微結(jié)構(gòu)，還能夠?qū)毎说漠愋托赃M行評價。2003年，日本學(xué)者首次成功地利用EC內(nèi)鏡觀察到活體正常鱗狀細胞和食管鱗狀細胞癌（esophageal squamous cell carcinoma，ESCC）細胞［2］，隨后歷經(jīng)不斷改進，發(fā)展了四代機型，功能不斷增強，從最初的內(nèi)鏡附件模塊逐漸發(fā)展成為與內(nèi)鏡鏡身整合一體的內(nèi)鏡系統(tǒng)（表1）。目前第四代EC系統(tǒng)集成傳統(tǒng)高清胃鏡，窄帶成像（NBI），細胞染色放大等功能，通過握柄變焦桿實現(xiàn)連續(xù)變焦放大，能夠勝任食管、胃和直結(jié)腸檢查的應(yīng)用場景，超大的放大倍率（大于500×），較之傳統(tǒng)內(nèi)鏡約80×的倍率有巨大的優(yōu)勢，相較前幾代產(chǎn)品也能獲得更優(yōu)質(zhì)的圖像［3］。

表1 四代EC的比較Tab.1 Comparison of four EC systems

2 EC的觀察流程

目前，第四代EC系統(tǒng)集成了傳統(tǒng)內(nèi)鏡高清白光檢查模式。推薦的檢查流程為：白光觀察—NBI觀察—放大/NBI（EC?NBI）觀察—染色EC放大觀察這四個步驟。依據(jù)內(nèi)鏡醫(yī)師操作水平的差異，檢查時間可能需要10～20 min，因此可以考慮在靜脈鎮(zhèn)靜下進行。這樣的檢查流程能夠有助于內(nèi)鏡醫(yī)師完成從黏膜大體到微結(jié)構(gòu)再到組織細胞學(xué)的觀察和判斷，形成清晰的診斷思路［4］。EC和傳統(tǒng)放大胃鏡的操作類似，依靠手柄的變焦桿進行放大觀察，區(qū)別在于，當需要使用最大倍率（500×）放大時，需要先將內(nèi)鏡頭端緊貼在病變表面傾斜固定（利用黑色硅膠帽附件），而后再撥動變焦桿到底進行觀察。需要指出的是，在進行EC?NBI放大觀察時，緊貼操作可能會壓迫淺表血管影響血管評價的準確性，尤其是對于易出血病變部位的緊貼放大觀察可能導(dǎo)致出血風(fēng)險增加，進而影響后續(xù)重要的染色放大效果，因此在臨床實踐中，要根據(jù)具體情況酌情調(diào)整甚至取消EC?NBI觀察步驟直接進行染色觀察。

獲得良好的可評估EC圖像的一個關(guān)鍵因素在于選取合適的染色溶液和方法。目前，最常見的染色溶液有三種：甲苯胺藍（TB），亞甲基藍（MB）和結(jié)晶紫（CV）。關(guān)于哪種染料適合EC觀察，有一些研究進行了探索。例如，1%MB用于鱗狀細胞異型增生和癌，1%TB用于腸型化生［5］。Goda等［6］的研究結(jié)果表明，0.5%的TB和1%的MB最適合于正常十二指腸絨毛和十二指腸上皮腫瘤的染色。但是對于哪種染色劑效果優(yōu)劣仍有爭議。Inoue等［7］則更推薦結(jié)晶紫?亞甲基藍雙染色法（CM），這組染色劑由10 mL 0.05%CV和1 mL 1%MB的混合物組成，通過混合噴灑的方式進行染色。MB用于對細胞核進行染色，CV則用于染細胞質(zhì)，組合原理類似傳統(tǒng)病理的HE染色，通過CM法染色后，能夠清晰顯示腺體結(jié)構(gòu)［8］。值得一提的是，這種配比方法加入CV還能夠?qū)B進行稀釋，減少MB對細胞DNA的潛在損傷作用。

3 上消化道EC內(nèi)鏡的臨床應(yīng)用

隨著EC的不斷升級，在食管和胃黏膜的檢查中的細胞分類方法也不斷發(fā)展［9?10］，Inoue教授團隊提出了改良的上消化道黏膜EC三分類法，將病變分為非腫瘤性（EC1），交界性（EC2）和腫瘤性（EC3）。這種分類方法還是聚焦消化道黏膜細胞的排列和形態(tài)，以及細胞核結(jié)構(gòu)展開。

在食管檢查中，由于鱗狀上皮排列較為整齊緊密，產(chǎn)生黏液少的特點更適合于進行染色放大觀察，因此研究相對更加豐富。多項體外研究都發(fā)現(xiàn)，在EC觀察下，鱗狀細胞癌上皮細胞的核密度比正常鱗狀上皮顯著增加［11］。也有學(xué)者利用EC高倍放大的能力獲取了高質(zhì)量的Barrett食管上皮的鱗狀細胞島的圖像，并借此獲得較高的診斷準確率。隨著技術(shù)的不斷進步，EC在食管病變的應(yīng)用前景將更加廣闊，病變分類方法也會更加精確合理。

在胃中，EC的應(yīng)用和研究受到更多的限制，主要是由于胃黏膜分泌黏液相對較多，給獲取高質(zhì)量染色放大圖像帶來一些影響。這就要求對染色的過程進一步優(yōu)化，包括使用祛除胃黏液的蛋白酶E和祛泡劑，利用低流量水流輔助沖洗等方法改善染色效果。一系列相關(guān)研究描述了正常胃粘膜、慢性胃炎、增生性息肉、腸上皮化生以及胃癌在EC放大下的病理生理特征，其中，杯狀細胞的清晰識別和鑒定被認為是胃黏膜腸化生的特征性發(fā)現(xiàn)［12］，甚至有學(xué)者報道了EC在體外試驗中觀察到幽門螺桿菌運動時的鞭毛擺動的形態(tài)［13］。Inoue團隊發(fā)現(xiàn)核質(zhì)比超高的“巨核征”細胞，可能與高分化胃癌的識別密切相關(guān)［4］。

4 下消化道EC內(nèi)鏡的臨床應(yīng)用

內(nèi)鏡檢查和治療在直結(jié)腸腫瘤的總體防治策略中，發(fā)揮著不可替代的作用。EC系統(tǒng)不僅能夠顯示高分辨率的腸黏膜白光圖像，還能評估腸上皮的組織學(xué)特征，實現(xiàn)“光學(xué)活檢”功能。2011年，Kudo等［14］發(fā)表了結(jié)腸病變的EC分類研究。這一分類對識別腸道腫瘤（包括小于5 mm的病變）的準確率達到93.3%～96.8%［15?17］，CM染色同樣能夠有效提升圖像獲取的質(zhì)量。此外，利用放大及NBI功能，能夠?qū)︷つさ奈⒀芙Y(jié)構(gòu)及細胞異型性進行分類，即EC?V分類，該分類對鑒別廣基鋸齒狀腺瘤/息肉（SSA/P）和對T1期結(jié)腸癌結(jié)締組織增生的檢測十分有效。Sako等［18］發(fā)現(xiàn)，放大觀察到的腸上皮細胞呈現(xiàn)篩孔樣的“腺體融合征（FGFE）”，可以為組織學(xué)分級診斷提供有價值參考。一份包含4項回顧性研究的系統(tǒng)評價總結(jié)了關(guān)于EC和傳統(tǒng)pit pattern模式進行結(jié)腸黏膜深度評估的診斷效能的差異，結(jié)果表明，EC的診斷效能優(yōu)于傳統(tǒng)pit pattern診斷（OR=1.31；95%CI：1.00~1.71；I=0%；P=0.05）［19］。

5 EC內(nèi)鏡與人工智能

EC具備獲取高分辨率和放大的圖像的優(yōu)勢，但是在另一方面，對內(nèi)鏡醫(yī)師的病理學(xué)知識水平提出了很高的要求。對病理圖像的識別和判斷成為內(nèi)鏡醫(yī)師應(yīng)用該技術(shù)的一道門檻，因此，利用人工智能（AI）技術(shù)來輔助內(nèi)鏡醫(yī)師進行組織學(xué)圖像的輔助識別和判讀，成為近年的研究熱點。在多學(xué)科交叉的支持下，計算機輔助EC診斷（EC?CAD）技術(shù)應(yīng)運而生，并且在結(jié)腸檢查領(lǐng)域進行了諸多探索。目前開發(fā)的EC?CAD具有以下特點：（1）能夠?qū)崿F(xiàn)實時診斷；（2）完全接觸病變部位，針對目標病變區(qū)域放大圖像進行識別；（3）對微血管和細胞的識圖診斷可以基于現(xiàn)有的病理診斷理論。一項前瞻性研究表明，利用EC?CAD系統(tǒng)（經(jīng)過6萬張以上圖片訓(xùn)練）對791例患者的直結(jié)腸微小腺瘤（<5 mm）進行診斷，EC?NBI和EC染色的靈敏度及特異度均在90%左右［20］。

EC是利用內(nèi)鏡技術(shù)的飛速發(fā)展，將傳統(tǒng)內(nèi)鏡和病理學(xué)診斷有效結(jié)合的成功實踐，實現(xiàn)了無創(chuàng)、高效、準確的“光學(xué)活檢”。盡管在染色、病變分類、操作難度等方面還有提升的空間，但是這一技術(shù)無疑給消化內(nèi)鏡開辟了一片新的領(lǐng)域，展現(xiàn)出了獨特的臨床價值。隨著內(nèi)鏡技術(shù)的不斷進步，結(jié)合計算機輔助技術(shù)，相信這樣的跨學(xué)科交叉發(fā)展，會為消化內(nèi)鏡革新注入新的活力。