修回日期: 2010-08-17
接受日期: 2010-08-24
在线出版日期: 2010-11-08
随着内镜技术的发展, 胃黏膜表面的微细结构(胃小凹和微血管)得以更清晰的观察. 各种癌前病变及早期胃癌, 具有不同的黏膜微细结构. 研究和分析内镜下胃黏膜微细结构(胃小凹及微血管)的分型及形态特征, 有利于提高早期胃癌的诊断率. 本文就早期胃癌的胃黏膜微细结构形态作一综述.
引文著录: 王寰, 刘海峰. 早期胃癌黏膜微细形态的内镜研究进展. 世界华人消化杂志 2010; 18(31): 3327-3331
Revised: August 17, 2010
Accepted: August 24, 2010
Published online: November 8, 2010
The development of endoscopic techniques has allowed us to more clearly observe the fine structure of gastric mucosa (gastric pits and microvessels). Patients with different precancerous lesions or early gastric cancer have different mucosal microstructure. Analysis and classification of the fine structure of gastric mucosa by endoscopic imaging can help improve the diagnosis of early gastric cancer. In this paper, we review the advances in understanding the fine structure of gastric mucosa in patients with early gastric cancer by endoscopic imaging.
- Citation: Wang H, Liu HF. Advances in understanding the fine structure of gastric mucosa in patients with early gastric cancer by endoscopic imaging. Shijie Huaren Xiaohua Zazhi 2010; 18(31): 3327-3331
- URL: https://www.wjgnet.com/1009-3079/full/v18/i31/3327.htm
- DOI: https://dx.doi.org/10.11569/wcjd.v18.i31.3327
近年来, 各种内镜技术的发展, 使得胃黏膜表面的微细结构(胃小凹和微血管)的研究更加深入. 当胃黏膜发生病变时, 胃小凹和微血管必然发生形态学上的改变. 研究和分析早期胃癌内镜下黏膜微细形态特征是提高早期胃癌诊断率的有效方法. 本文就内镜下早期胃癌的黏膜微细形态研究的相关内容综述如下.
随着内镜技术的发展, 尤其是放大内镜、电子染色及共聚焦内镜的发展, 内镜医生不仅可以清晰地观察到胃小凹形态, 还可以观察到微血管形态. 早在20世纪60-70年代, 日本的学者就开始应用放大内镜观察研究正常及病态胃黏膜表面的微细结构及形态特征. 1974年吉井隆博根据切除胃标本染色实体显微镜的观察, 将胃小凹的微细结构分为点状及沟状2大类. 1978年Sakaki等[1]应用放大内镜观察, 将胃小凹, 胃小沟等微细的胃黏膜结构分为以下4类: A: 点状; B: 短线状; C: 条纹状; D: 网状. 并认为幽门部小凹常成条纹状, 而胃体部小凹呈点状, B型改变介于A、C之间, 而D型多出现在炎症、溃疡等病变的区域. 黄永辉等[2]将胃小凹形态分为5型: A型(圆点状小凹), 主要分布于正常和轻度慢性浅表性胃炎的胃体及胃底黏膜; B型(线状小凹), 分布于正常的胃窦黏膜和浅表性胃炎的胃窦黏膜; C型(稀疏而粗大的线状小凹), 轻度或中度萎缩性胃炎的胃黏膜及部分伴有轻度肠上皮化生的胃黏膜; D型(斑块状小凹), 分布于中重度萎缩性胃炎及伴有中重度肠上皮化生的胃黏膜; E型(绒毛状小凹), 分布于重度萎缩性胃炎伴有重度肠上皮化生的胃黏膜. 袁海峰等[3]研究发现随着黏膜炎症的发展, E型胃小凹逐渐向一种结构模糊不清、消失, 排列极度不规则, 病灶与周边界限不清, 或病灶内出现颗粒状隆起状态演化, 并将此类细微结构定义为F型, 这一特征提示着异性增生的出现. Zhang等[4]通过共聚焦显微内镜的观察将胃小凹分为7型: A型: 圆形开口的圆形小凹, 分布于正常的胃底腺黏膜; B型: 具有短线状开口的非连续性断短棒状小凹, 分布于慢性胃炎的胃体黏膜; C型: 具有裂隙样开口的连续性短棒状小凹, 分布于正常的幽门腺黏膜; D型: 延长或扭曲的树枝样小凹, 分布于慢性胃炎的胃窦黏膜; E型: 小凹数目减少, 小凹明显扩张, 分布于慢性萎缩性胃炎黏膜; F型: 出现杯状细胞, 绒毛样外观, 分布于肠上皮化生黏膜; G1型: 正常的胃小凹消失, 出现弥漫性的异性细胞, 见于印戒细胞癌或低分化管状腺癌; G2型: 正常的胃小凹消失, 出现异性腺体, 见于分化型管状腺癌.
Nakayoshi等[5]采用放大内镜对胃黏膜血管研究后, 将胃黏膜微血管变化分为4型. A型: 未见黏膜微血管; B型: 海星状; C型: 细网状或螺旋状; D型: 不规则或粗大新生血管. 幽门螺杆菌关性胃炎在放大内镜下多表现为: A型微血管改变; B型微血管改变仅在正常胃黏膜或良性病变中出现; C、D型微血管改变均出现在癌中. 其中C型多见于分化型癌, D型多见于未分化型癌. Tahara等[6]将胃黏膜微细形态分为4型: 正常型: 小的、圆点状小凹, 具有规则的上皮下毛细血管网; A型: 轻微增大的圆点状小凹, 上皮下毛细血管网模糊或不清; B型: 明显增大的、卵圆形或延长的小凹, 不规则的血管密度增大; C型: 边界清晰的卵圆形或绒毛状小凹, 同时出现清晰的蜷曲、蜿蜒的血管. 随着电子染色技术发展, 微血管形态的观察变得更加直观、清晰. 研究早期胃癌胃小凹及微血管形态特征是目前研究的方向.
目前癌发生学中普遍认为胃癌是由慢性胃炎-萎缩性胃炎-肠上皮化生-不典型增生发展而来, 这一系列变化称为Correa序列. 研究和分析癌前病变包括萎缩、肠化、不典型增生, 尤其是不典型增生的黏膜微细形态特征, 有利于研究早期胃癌黏膜微细形态特征. 不典型增生在放大内镜下有3种直接征象: (1)轻度凹陷伴细微结构消失或呈不规则的细微小凹, 病变较大时在内镜下形似糜烂; (2)轻度隆起伴细微结构消失或呈不规则的细微小凹, 病变较大时在普通内镜下形似结节样的轻度隆起; (3)平坦而细微结构消失或粗糙紊乱. 间接征象为其周边呈现中重度肠化生的D、E型小凹. 关于放大内镜对不典型增生的诊断仅描述了凹陷或轻度隆起伴细微结构消失两种形态学改变[7]. 有些不典型增生病变在放大内镜下仅表现为表面黏膜细微结构消失或粗糙紊乱的平坦区域. 凹陷或隆起的不典型增生病变中也发现并非均呈现完全的无结构区, 而是有部分表现为不规则的细微小凹. 黄永辉等[8]制定了胃小凹形态基本分型: A型为圆点状; B型为线状; C型为稀疏而粗大的线状; D型为斑块状; E型为绒毛状. 在此基础上制定放大胃镜的诊断分型及放大胃镜对胃黏膜萎缩、肠化生和不典型增生的判断标准: Ⅰ型即无肠化生无不典型增生的胃黏膜, 包括Ⅰa: 圆点状小凹; Ⅰb: 线状小凹; Ⅰc: 稀疏而粗大的线状小凹; Ⅰd: 斑块状小凹. Ⅱ型即肠化生胃黏膜, 包括Ⅱa: 线状小凹伴美蓝着色; Ⅱb: 稀疏而粗大的线状小凹伴美蓝着色; Ⅱc: 斑块状小凹伴美蓝着色; Ⅱd: 绒毛状小凹. Ⅲ型即不典型增生胃黏膜, 包括Ⅲa: 轻度凹陷伴细微结构消失或呈不规则的细微小凹; Ⅲb: 轻度隆起伴细微结构消失或呈不规则的细微小凹; Ⅲc: 平坦伴细微结构消失或粗糙紊乱. 放大胃镜判定标准: 萎缩: 小凹增宽, 分布稀疏, 色泽浅淡, 小凹形态呈现C、D或E型. 肠化生: 低倍放大时呈颗粒状不平或鱼鳞状, 高倍放大时符合上述Ⅱ型标准. 不典型增生: 符合上述Ⅱ型标准并结合放大胃镜下的间接征象进行诊断. 研究发现, 胃黏膜萎缩主要表现为胃小凹粗大而分布稀疏, 肠化生表现为C、E、D型小凹形态伴亚甲蓝着色阳性, 不典型增生表现为轻度凹陷、隆起或平坦性病变伴细微结构消失、细微小凹或细微结构粗糙紊乱.
随着各种内镜技术不断应用于临床, 内镜医师得以观察和研究早期胃癌的黏膜微细形态. 目前临床上常用的内镜技术包括放大内镜、窄带成像技术(narrow-band Imaging, NBI)、富士能智能电子分光技术(fuji intelligent color enhancement/fujinon intelligent chromoendoscopy, FICE)及共聚焦内镜, 其在表现早期胃癌的黏膜微细形态上有各自的特点.
2.2.1 放大内镜下早期胃癌胃黏膜微细形态: 放大内镜可以将胃黏膜的图像放大几十倍甚至上百倍, 有利于观察黏膜细微结构包括胃小凹及微血管形态. 放大内镜可以通过观察胃黏膜的细微结构对病灶进行良、恶性鉴别, 预测其恶性程度和分期. 条纹状、网格状的小凹以及肿瘤血管的出现和集合静脉、真毛细血管网的消失为放大内镜下早期胃癌的特征性改变. 放大内镜下的微血管变化有助于胃黏膜内癌的分化程度的判断. 在分化型, 癌变区界限清楚, 癌变区上皮下毛细血管和集合静脉消失, 并出现大小、外形和分布不规则的肿瘤微血管. 在未分化型, 癌细胞向黏膜深层侵袭而不破坏表层上皮, 因此可观察到上皮下的毛细血管. 对肿瘤浸润深度的判断, 一般认为黏膜下癌影响集合静脉和真毛细血管形态的程度与固有层内癌细胞的密度有关, 黏膜内癌对集合静脉和真毛细血管的影响相对要小些. Tajiri等[9]应用放大胃镜观察早期胃癌, 隆起型呈现粗糙的和不规则的黏膜形态, 凹陷型早期胃癌黏膜微细结构破坏或消失、出现异常的毛细血管. Nakayoshi等[5]将胃黏膜微血管变化分为4型, 其中C型(细网状或螺旋状)、D型(不规则或粗大新生血管)微血管改变均出现在癌中, 且C型多见于分化型癌, D型多见于未分化型癌. Totiba等[10]根据黏膜表面的微细结构分为4类: 圆点状、条纹状、棒状及无定形. 以此为基础将凹陷性胃病变表面的微细结构分为以下4种(d-depression, 凹陷性病变): (1)不规则突出型(dIP): 表现为不规则隆起; (2)正常乳头型(dN): 具有与非病变区相类似的圆点状或棒状结构; (3)假乳头型(dP): 具有比非病变区粗大的圆点状、条纹状或棒状结构; (4)不定形型(dA): 外观平坦, 其中可见微血管. 通过与病理对比, dIP仅在胃癌出现, dN在良性糜烂及胃癌出现, dP在开放型溃疡及胃癌出现, dA在所有凹陷性病变中出现, dIP、dN、dP多见于低分化癌, 几乎所有的分化型癌及未分化型癌均可见dA. 在dA微细结构中可见到特征性的微血管, 其形态分6种(v-vessel, 血管): (1)vS: 沙粒状; (2)vF: 栅栏状; (3)vRN: 圆网状; (4)vFN: 椭圆形网状; (5)vB: 血管伴有不规则口径的分支; (6)vC: 血管呈螺旋状, 口径不规则. 通过与病理对照, vS、vF仅在良性病变中出现, vS出现在良性糜烂, vF出现在溃疡瘢痕; vRN、vFN、vB、vC均出现在癌中, 其中vRN及vFN多见于分化型癌, 而vB和vC多见于未分化型癌, 特别是vFN仅见于分化型癌, vC则仅见于未分化型癌.
2.2.2 NBI下早期胃癌内镜下微细形态: NBI的基本原理是通过RGB滤光器将传统的电子内镜使用的氙灯照明光(白光)的宽带光谱中的宽带光波进行过滤, 仅留下415、540和600 nm波长的蓝、绿、红色窄带光波. 因窄带光波波长包含在血红蛋白可吸收光波波长范围内, 且难以扩散, 能被血液吸收, 能够增加黏膜上皮和黏膜下血管模式的对比度和清晰度. 不同波长的窄带光波穿透胃肠道黏膜的深度不同, 蓝色波段(415 nm)穿透较浅, 被黏膜表面的毛细血管反射, 使黏膜表层毛细血管呈褐色; 红色波段(600 nm)可深达黏膜下层, 用于显示黏膜下层的集合血管, 使黏膜下小血管呈绿色; 绿色波段(540 nm)的穿透能力介于上述两种光波之间, 能较好地显示中间层的血管. Yao等[11]在窄带成像放大内镜(narrow-band imaging system with magnifying endoscopy, NBI-ME)下观察黏膜内胃癌的微小血管像特征, 可见分化型癌微小血管像有如下特点: (1)排列规则, 上皮下毛细血管网(subepithelial capillary network, SECN)结构消失; (2)分界限存在; (3)不规则微血管结构. 未分化型癌为微血管结构减少或消失. 八尾等对分界限存在, SECN消失和不规则微血管结构进行比较, 慢性胃炎分别24.3%、31.3%、0.7%, 早期胃癌分别94.1%、100%、98.0%. 分化型癌细胞在腺管内形成, 间质内微血管增生, 其密度高于正常黏膜微血管, 血管直径大小不等或不规则微血管增生; 未分化型癌细胞在黏膜肌层内形成, 破坏微血管和正常黏膜结构, 表面微血管明显减少或呈皱绸样血管[12]. Nakayoshi等[5]认为分化型癌表现为细网结构, 未分化型癌为螺旋状结构. 前者与组织病理相符率达72%, 后者为86%. Ezoe等[13]通过NBI-ME内镜系统与单纯放大白光内镜对胃黏膜小凹陷型病变(SDLs)的诊断, 进行了前瞻性研究后发现, NBI-ME能够更精确地诊断胃SDLs病变. 在研究中规定: (1)若同时存在明确的边界线(demarcation line, DL)和不规则微血管结构(irregular microvascular pattern, IMVP), 则诊断为癌; (2)若DL或IMVP模糊难以辨认, 则诊断不确定; (3)若DL和IMVP两者一个或都不可见, 则诊断为非癌性病变. 结果NBI-ME诊断的准确性、敏感性明显高于单纯放大白光内镜(79% vs 44%, P = 0.001; 70% vs 33%, P = 0.005).
2.2.3 FICE下早期胃癌胃黏膜微细形态: FICE又称作多带显像(multiple band imaging, MBI)或计算机虚拟色素内镜(computed virtual chromoendoscopy, CVC), 是由日本Chiba大学Yoichi Miyake发明, 他与NBI不同, 他通过电子分光技术将彩色CCD采集到得不同色彩元素进行分解、纯化, 根据内镜主机预设置的参数, 从白光显像的全部光谱信息中抽提出相应信息后进行图像再合成, 可提供400-600 nm间任意波长组合的图像处理模式, 并能通过位于内镜操作部的按键快速切换. 波长组合亦可根据操作者的喜好及经验进行个性化调整, 并可为每位操作者预存10组不同参数, 以期达到最佳的观察效果. 目前对于早期胃癌采用何种波段组合观察为最佳尚无统一认识. Pohl等[14]对比后发现使用B波段波长较短的组合可同时对黏膜凹陷及血管纹理进行有效观察, 其提出3个波长组合包括R = 500 nm、G = 445 nm、B = 415 nm, R = 500 nm、G = 470 nm、B = 420 nm与R = 500 nm、G = 480 nm、B = 420 nm, 其中又以R = 500 nm、G = 480 nm、B = 420 nm观察效果最好. 毛利等总结发现使用530 nm附近的光波对浅表凹陷型早期胃癌的边界诊断价值最大. 吴云林等[15]在应用FICE技术辅助筛查早期胃癌的工作中发现, FICE技术对检出扁平隆起病变、判断浅凹陷性或黏膜糜烂病变的浸润边界及色泽改变、可疑病变处黏膜小凹的形态改变、黏膜下新生血管的观察等有较明显的辅助作用.
2.2.4 共聚焦激光显微内镜下早期胃癌胃黏膜微细形态: 共聚焦激光显微内镜是在普通内镜的头端安装一个共聚焦激光显微镜组织中的荧光经激光激发后汇聚在焦平面上, 依次在组织的不同层面上得到光学横断面图像, 即"光学切片", 共聚焦显微镜将内镜图像放大1 000倍, 不仅可以观察到消化系黏膜组织和细胞, 而且可以观察到黏膜层内的毛细血管网等间质结构, 这一新技术也被誉为"光学活检技术". 激光显微内镜(confocal laser endomicroscopy, CLE)检查被称为"光学活检". Zhang等[4]通过共聚焦显微内镜的观察将胃小凹分为7型: 其中G1型: 正常的胃小凹消失, 出现弥漫性的异性细胞, 见于印戒细胞癌或低分化管状腺癌. G2型: 正常的胃小凹消失, 出现异性腺体, 见于分化型管状腺癌. 应用共聚焦内镜可以在体内实时观察毛细血管网的形态, 共聚焦图像可以清晰地显示微血管网细微的变化, 包括血管管径、血管壁, 甚至血细胞都可以辨认. 刘红等[16]将共聚焦图像微血管形态改变分化3型: Ⅰ型: 微血管数目增多, 粗细不等, 排列不规则; Ⅱ型: 微血管数目减少, 排列不规则; Ⅲ型: 规则排列的微血管网, 呈蜂窝状或线圈状, 沿胃小凹排列. Ⅰ型微血管形态预测高分化早期胃癌的敏感度、特异度、准确度、阳性预测值和阴性预测值分别为70.0%、95.2%、87.1%、87.5%和87.0%. Ⅱ型微血管形态预测低分化早期胃癌的敏感性、特异性、准确度、阳性预测值和阴性预测值分别为83.3%、96.0%、93.5%、83.3%和96.0%.
深入研究早期胃癌黏膜的内镜下微细形态特征, 是提高早期胃癌诊断率的有效方法, 但目前关于早期胃癌的黏膜微细形态分型及特征还没有统一的标准. 虽然各种内镜技术在观察胃黏膜微细形态上有其独特优势, 但是目前仍没有一种内镜技术能代替组织学诊断确诊早期胃癌. 放大内镜可以清晰地观察到早期胃癌胃小凹及微血管形态结构, 电子染色技术包括NBI及FICE技术不但使黏膜形态更加清晰, 并且在显示微血管形态上具有独特价值. 共聚焦显微内镜在观察早期胃癌黏膜微细形态甚至可以达到细胞水平. 放大内镜、NBI和FICE技术能清晰的展现黏膜的微细形态, 但仅局限于黏膜表层. 共聚焦内镜能观察到细胞变化, 有望到达组织学诊断水平, 但目前其扫描深度为250 µm, 仍限于黏膜层, 不能对早期胃癌的浸润深度进行客观的判断. 根据内镜技术的不同特点, 有效的联合应用, 使其在表现早期胃癌的黏膜微细形态特点上互补, 这是目前提高早期胃癌诊断率的有效措施. 如果能够对图像进行同步三维重建, 并根据需要行数字减影技术, 立体显示胃黏膜微细结构的变化, 或许是内镜技术的发展方向.
近年来, 各种内镜技术的发展, 使得胃黏膜表面的微细结构(胃小凹和微血管)的研究更加深入, 但目前关于早期胃癌的黏膜微细形态分型及特征还没有统一的标准. 研究和分析早期胃癌内镜下黏膜微细形态特征是提高早期胃癌诊断率的有效方法.
江米足, 教授, 浙江大学医学院附属儿童医院儿科
随着电子染色技术发展, 微血管形态的观察变得更加直观、清晰. 研究早期胃癌胃小凹及微血管形态特征是目前研究的方向.
Ezoe等通过放大内镜联合NBI内镜在研究中规定, 若同时存在明确的边界线(DL)和不规则微血管结构(IMVP), 则诊断为癌.
本文总结了各种内镜下, 包括放大内镜、NBI、FICE技术及共聚焦内镜下早期胃癌的黏膜微细形态特征.
本文总结早期胃癌黏膜的内镜下微细形态特征, 提高早期胃癌诊断率.
FICE技术: 富士能智能电子分光技术(FICE), 又称作多带显像(MBI)或计算机虚拟色素内镜(CVC), 他通过电子分光技术将彩色CCD采集到得不同色彩元素进行分解、纯化, 从白光显像的全部光谱信息中抽提出相应信息后进行图像再合成, 可提供400-600 nm间任意波长组合的图像处理模式, 并能通过位于内镜操作部的按键快速切换.
本文可读性一般, 综述全面, 具有一定的科学价值.
编辑 曹丽鸥 电编 李薇
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