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共聚焦激光端子复杂

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体积 2012年 |文章ID. 545679. | https://doi.org/10.1155/2012/545679

Vivian M. Ussui,Michael B. Wallace 结肠直肠息肉的共焦元素“,胃肠学研究与实践 卷。2012年 文章ID.545679. 6. 2012年 https://doi.org/10.1155/2012/545679

结肠直肠息肉的共焦元素

学术编辑:Giovanni D. de Palma
收到 2011年10月6日
公认 2011年10月21日
发表 2012年1月26日

抽象的

共焦激光内窥镜(CLE)是通过内窥镜提供微米级实时、高分辨率成像的几种新方法之一。CLE有可能成为一种颠覆性技术,因为它可以改变当前依赖活检的算法,从而对高风险情况进行监测。此外,它还允许进行表上决策,具有潜在的优势tial可实时指导治疗并减少重复操作的需要。CLE和相关技术通常被称为“虚拟活检”正如他们模拟传统组织学中看到的图像一样。然而,活体组织的成像不仅仅是实用的方便;它还允许活体组织的成像,如活跃的毛细血管循环、细胞死亡、血管和内皮移位,从而超越了传统活组织检查的能力。ImmediaCLE的潜在应用是指导巴雷特食管和炎症性肠病监测中的活检取样、结直肠息肉的评估以及胰腺和胆管的导管内成像。关于这些应用的数据正在迅速涌现,需要更多的数据来清楚地证明CLE的最佳应用。在本文中在这篇论文中,我们将重点介绍CLE在结肠镜检查中检测大肠息肉中的作用。

1.文件的目的

本文的目的是评估探针的共聚谱对结直肠息肉的重要性,特别强调从肿瘤息肉中区分增生性增生。

2.最近的发现

在过去的几年里,新的内窥镜成像模式出现了,并为诊断创造了一个新的概念。最近,我们看到了内窥镜的发展,从高清白光内窥镜和彩色增强方法,到被称为“虚拟活检”的新型电子光学技术,随着放大率的增加,现在接近光学显微镜。彩色增强方法包括局部染料色素内窥镜、窄带成像(NBI)、自荧光内窥镜、拉曼光谱探针和三峰光谱[1].

此外,Fujinon智能色彩增强(FICE)和ISCAN(Pentax)是计算的虚拟透视成像的示例,包括与NBI不同,不依赖于光学滤波器[2].

共聚焦激光子宫内膜(CLE)允许GI散流的实时成像在大约1000倍的放大率下,分辨率约为1微米。在这种水平下,可以使用实时采集速度来实现粘膜和粘膜丙瘟,以及单细胞的可视化[3.4.].

为两个ECLE开发了标准分类系统,称为Mainz分类[3.]和Pcle,称为“迈阿密”分类[5.].这些系统基于上皮发育不良的暗,不规则地增厚的上皮层特征,从结肠的增生息肉中区分肿瘤。

3.介绍

结肠直肠癌(CRC)是男性和妇女中最常见的癌症,并作为美国癌症的第二个最常见的死亡原因排名[6.7.].

结肠镜检查与果切除术的重要性,以减少结直肠死亡率是众所周知的[8.].

结肠镜检查的主要目的是识别癌前息肉,并在它们变成恶性之前将其切除。广泛的研究已经确定腺瘤性息肉(和一些锯齿状息肉)是结直肠癌的主要前体。其他息肉,如小的增生性息肉,特别是远端结肠息肉,几乎没有恶性潜力。结肠镜检查的一个基本限制是,直到最近,唯一可靠诊断腺瘤性息肉和增生性息肉的方法是摘除它们并进行组织学检查。这种对组织学的依赖意味着切除息肉的成本低,风险小,肿瘤风险小。

增生性息肉约占所有息肉的三分之一至二分之一[9.10.]锯齿状腺瘤也很重要。这些类型的腺瘤表现为两种类型:传统锯齿状腺瘤,通常呈息肉样外观;无柄锯齿状腺瘤,扁平或稍隆起,位于近端结肠。这种类型的腺瘤表现出一些不同于其他结肠腺瘤的分子特征,可能通过所谓的“锯齿状瘤形成途径”发展为恶性表现[11.].”

虽然果切除术的绝对风险很小,但它仍然是结肠镜检查并发症的最重要原因[12.].由于在体内区分增生性和肿瘤性息肉的能力不断提高,以及所有息肉的病理检查费用不断增加,利用体内诊断直接切除息肉的概念出现了。这有两个潜在的应用:首先,直接切除息肉只对肿瘤性息肉(和锯齿状息肉),并保留小的、低风险的增生性息肉。第二个应用被称为“诊断和丢弃”,它依赖于低风险腺瘤的体内诊断,然后无需进一步组织学切除。

考虑到以上关于结肠息肉特征的信息,这些息肉中有三分之一到一半是增生性的,小于10 mm,且恶性潜能极低[10.],选择右息肉以删除至关重要。这有可能降低并发症的风险,消除组织病理学分析的不必要成本,并在为患者的治疗做出决定时节省时间。包括美国胃肠内镜(Asge)在内的几个群体,为采用虚拟活检方法进行临床上可接受的何时提供指导。它们设置了明确的阈值,以获得必须实现的准确性(腺瘤息肉的至少90%的负预测值,至少预测正确监视间隔的精度至少为90%)。它们还设定了透明的目标病变(小远端息肉),这些息肉是最常见的息肉以及恶性变性的最低风险的息肉中,在不太可能发生错误的情况下,进行了不正确的诊断[13.].

许多先进的内窥镜成像技术,包括基于染料的色素内窥镜和数字色素内窥镜,已经被仔细研究,以实现这些目标。

染料基透视检查的一些不切实际的方面,例如较长的过程时间,不同的染料和洗涤技术,导致其有限的应用。虽然这些因素不会影响“虚拟”透视方法,例如窄带成像(NBI)或Fujinon智能结肠增强(FICE),由ASGE在这些方法上进行广泛的审查,显示了适度和可变的精度[13.].CLE也在结直肠息肉方面进行了广泛研究[3.4.].

4.共焦系统/方法

目前有两个临床可用的Cle系统;一种集成到Pentax内窥镜(ECLE)中的辅助成像窗口,位于内窥镜的远侧尖端。该系统允许通过使用内窥镜手柄中的控制来分辨大约0.8微米,以及从透镜表面(0微米)的焦点的可变深度,到250微米的深度。静止图像在大约1秒钟内获得。

第二个系统基于由Mauna Kea Technologies生产的通孔探针(PCL)。利用PCE,激光扫描单元安装在内窥镜外部,以及一束光纤,直径大约2.5毫米,提供灯并收集图像。专有算法正确,用于长纤维束的图像失真。循环系统的分辨率略低于分辨率(1微米)和固定的成像深度(50微米);但是允许更快的视频速率扫描(每秒12帧)和具有任何内窥镜系统的多功能性,包括胆管镜检查,通过针尖/血液诊断和血液诊断和其他非GI内窥镜(膀胱镜检查,支气管镜检查等)。

4.1。临床图像习得

所有CLE成像系统均通过对比剂(如荧光素钠)进行优化,下文将详细讨论。图像质量受几个技术因素的影响,如注射时间、探头位置和探头稳定性。

在对照注射后的前8-10分钟内获得成像的最佳定时,尽管可以在注射后可以获得可接受的成像长达60分钟[14.].为了最小化组织和血管泄漏伪影,探针应轻轻地与组织直接接触,无需压力或创伤。

探针应尽可能垂直于粘膜。这可能在食道挑战。维持探针稳定性对良好的图像采集至关重要。利用eCLE系统,抽吸施加到紧邻目标病变的组织,以保持图像稳定。通过使用自由用途方法可以具有挑战性,但是通过在内窥镜尖端上使用透明的4 mm帽,轻微抽吸,可以帮助将探针保持在适当的位置。

以前发表的关于eCLE的研究使用了局部吖黄染料,但由于可能损害DNA细胞,其使用已经减少。另外,荧光素,一种相对便宜和安全的造影剂,已经被FDA批准用于诊断视网膜血管造影和血管镜检查,已经被广泛应用于pCLE手术。它可以局部和静脉使用,具有极佳的安全性[15.].

静脉注射一到五毫升10%的溶液,可以看到每个细胞,与毛细血管网络形成强烈对比[14.16.17.].前10-30秒中的初始图像主要是血管;然而,由于荧光素泄漏到血管外空间中,显上皮和基质组织被视为。肿瘤组织出现为暗上皮细胞,这可以通过缺乏荧光素吸收来解释,从细胞中加速排出,或者更大的泄漏进入椎板丙5.].

缺乏直接核可视化并不允许核和细胞质之间的比较,因此不能用于诊断和分级上皮内恶性肿瘤[18.].然而,肿瘤上皮的暗色的对比度允许表面粘膜的架构分析,并有助于将正常粘膜从肿瘤组织分化[19.].

荧光素的主要副作用是暂时的,持续24小时,包括皮肤变色和尿液泛黄。其他并发症包括恶心、低血压和轻度皮疹。严重的并发症,如过敏反应或感染部位反应,极为罕见[15.].

4.2。分级共焦图像

由Kiesslich等人开发的Mainz标准。[3.] 2004年,描述了由Ecle看到的正常,再生和肿瘤组织的模式(表1)。Sanduleanu等。[20.]进一步定义了结肠直肠息肉中的关键模式(表2)。


等级 船舶建筑 隐窝建筑

普通的 六角形,蜂窝状外观 常规腔开口,上皮细胞的均质层
再生 六角形,蜂窝状外观没有或轻微增加毛细血管数量 星形腔穴穴位或常规隐窝的局部聚集,具有规则或减少的脚杯细胞
瘤瘤 扩张和扭曲的血管;不规则的架构,少或无无往复到辅助组织 脊衬里的不规则上皮层,损失隐窝和脚杯细胞;不规则的细胞架构,很少或没有粘蛋白


一般建筑 细胞核特征

正常的粘膜 表面和腺上皮的规则(均匀)结构 上皮细胞沿基底膜均匀排列
常规“蜂蜜梳”血管模式的外观 表面和腺上皮的正常细胞极性,产生粘蛋白的杯状细胞的正常外观
非腺瘤息肉 轻微紊乱的结构:扩大的、树枝状的、拉长的隐窝 上皮细胞形态正常,细胞极性保持不变
在隐窝中增加的细胞数量增加 耗尽杯状细胞
血管模式的轻度改变
Lamina Propria的炎症性浸润,降低穴位/基质比
腺瘤息肉 结构紊乱:隐窝轻度不规则,最终绒毛转化,隐窝/间质比率增加,隐窝破坏 不完全缺乏上皮表面成熟
血管形态的轻度至中度改变 略微核心核核天然核
恶性细胞群岛

最后,迈阿密分类系统,类似于美因茨系统,是专门为pCLE图像开发的(表3.)[5.]正常结肠组织的示例如图所示1(a)-1(c)结肠腺瘤和增生性息肉的例子如图所示23.


评估得很好的地区 巴雷特食管活检指南
冒号息肉分类

早期勘探区 炎症性肠病 - 发育不良
胆道狭窄
十二指肠瘤瘤

实验区 固体和囊性肿瘤成像
胃瘤瘤

5.临床应用

5.1。冒号息肉

已经应用以下方法以基于Kudo坑模式,血管模式强度(VPI)和颜色来预测组织学:色谱仪检查(CE),窄带成像(NBI)和NBI和自发荧光成像(AFI)的组合内窥镜三透镜成像(ETMI)和CLE。关于结肠息肉和CLE,其应用的最重要原因是探测来自腺瘤息肉的增生性的能力。

基于内窥镜的CLE使用的第一个报告由Kiesslich等人发表。[3.].他们对42名患者的研究证明了能够预测肿瘤改变的存在,具有非常高的准确度(敏感性,97.4%;特异性,99.4%;准确性,99.2%)。

de palma等。[21.[进一步报告了结直肠息肉中PCE的准确性和Interobserver协议。在涉及32例中,在20名患者中,从1至9mm的患者中,比较PCE和NBI,PCES在预测腺瘤组织学中达到100%和85%的敏感性和负面预测值的敏感性和阴性预测值。

我们的团体最近报告了PCLE对虚拟微透视(NBI或FICE)的比较。PCLE的敏感性高于虚拟透视镜检查(91%对77%) 具有类似的特异性(76%对71%)。在查看息肉的子组时,与FICS相比,只有在与NBI相比时,才能看到与统计上类似的准确度的靶成像相比的PCE的优势。22.].本研究包括大(> 9毫米)和小息肉。因此,我们的小组进一步探索了PCE的准确性,而NBI专注于可能有资格诊断和丢弃策略的小息肉。在该研究中,PCE和NBI独立地和组合评估。

在65名患者中评估了一百三十个息肉<10 mm。PCES比NBI更高的敏感性(86%对64%, 0.008),但特异性较低(78%对92%, 0.027)和类似的总体精度。结合PCE和NBI时,将分析限制为高置信图像,灵敏度和阴性预测值为94%和特异性97%。这很重要,因为它表明技术可能超过ASGE推荐的阈值(90%或更高),以接受诊断和丢弃策略[23.].

ECLE和PCLE的先前试验主要评估离线图像解释,这不允许诊断和丢弃的表格决策。我们的小组最近与结肠直肠病变的实时和离线PCE解释进行了比较。虽然实时解释精度略低(78%对81%),但这些差异在统计上等效[23.24.].

评估体内PCE的学习曲线进行结直肠瘤形成的文章表明,广泛的GI专家可以在审查50-70例和大约2小时的培训后解释高质量的PCE图像[9.].

六,结论

共聚焦激光子宫内膜检查已经为内窥镜领域带来了几个见解和新概念。考虑到所有优点和缺点,重要的是要突出几个方面。(1)虽然学习曲线似乎没有长,但需要一些培训来实现始终如一的高精度。(2)虚拟染色内镜(如NBI和CLE)的结合已被证明是体内诊断的一种高度精确的方法,允许仔细的虚拟全色镜检查,然后进行靶向内窥镜检查。(3)对于小息肉,尤其是大小为1-5的息肉,pCLE显示出更高的敏感性,但与NBI相似的特异性 嗯。(4)虽然有希望,CLE的成本相对于组织学仍然很高。为了变得更加临床相关,必须通过更耐用,更便宜的探针和集成内窥镜装置来降低成本。

参考

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