共聚焦激光显微镜内镜体内三维成像研究及对食管鳞状上皮内瘤变的诊断价值

摘要

研究背景和目的：
　　表面成熟现象的缺失和细胞核异型性是组织病理学检查诊断食管上皮内瘤变的“会标准”。然而,目前尚无与病理学检查类似的令人满意的共聚焦显微内镜方法来检查食管鳞状上皮的表面成熟现象并以此筛查食管鳞状上皮内瘤变。本研究的主要目的是利用体内共聚焦激光显微进行体内共聚焦三维成像研究,并以此研究食管鳞状上皮表面成熟现象在平面共聚焦图像上的表现特征,并以此建立新的基于表面成熟现象诊断食管上皮内瘤变的共聚焦显微内镜诊断标准。
　　研究方法：
　　第一部分:体内共聚焦激光扫描内镜对食管上皮组织的三维成像阶段。在正常食管鳞状上皮连续深度进行共聚焦激光扫描内镜检查,将采集的共聚焦图像导入到Mimic10.0中进行三维图像重建。将三维重建的乳头内毛细血管袢(Intrapapillary Capillary Loops,IPCL)周围组织部分透明化,部分暴露IPCL,展示IPCL及其与周围组织的空间结构关系。在对3D微血管结构和表面成熟现象解读之后,提出新的表面成熟诊断方法(Surface Maturation Scoring,SMS)诊断方法。
　　第二部分:临床诊断阶段。收集2008年5月之2010年4月进行在齐鲁医院因食管症状、进行内镜筛查或已确诊上皮内瘤变进行复查的连续患者,签署知情同意书后行上消化道共聚焦内镜检查。所有患者先行白光模式内镜检查,发现食管可疑病灶的患者使用共聚焦内镜对可疑病变进行检查并取活检送病理学检查。对所有食管鳞状上皮非侵袭性病变的共聚焦图像随机打乱顺序后由两位有经验的共聚焦内镜医师进行盲法SMS评分,计算其灵敏性、特异性及观察者间、观察者内一致性。同时以另一位有经验的共聚焦内镜医师对按照传统IPCL形态和异型细胞方法进行诊断,比较SMS与传统方法间的诊断效能。
　　研究结果：
　　第一部分:成功获得了第一张在正常人体食管上皮的三维激光共聚焦扫描图像。通过对对三维激光共聚焦图像上IPCL与平面共聚焦图像间的空间构象关系的解读与分析,我们总结出适用于平面图像上的表面成熟现象的四个特征,即IPCL周围光晕的存在性、梯度、极性以及指南针效应。以此四个表面成熟现象的特征为基础,建立了表面成熟评分法。
　　第二部分:共有1214名患者接受上消化道共聚焦内镜检查,其中64例患者检查中发现食管非侵袭性病变。病理检查证实有21例患有食管鳞状细胞上皮内瘤变,其中低级别瘤变9例,高级别上皮内瘤变12例。非瘤变病例中炎症性病变35例,7例增生性病变及1例正常食管上皮。相应部位共聚焦图像分别经过SMS和以往方法盲法评价诊断。SMS=0对食管上皮内瘤变诊断的灵敏度为81.0%(95%CI:58.1%～94.6%),特异度为(90.7%,95%CI:77.9%～97.4%),阳性似然比8.70,观察者间一致性良好,加权κ=0.687(95%CI:0.530～0.844),观察者内一致性良好加权κ=0.601(95%CI:0.434～0.768)。与以往通过鳞状上皮不规则IPCL来诊断食管上皮内瘤变相比,表面成熟评分法的灵敏性(P＜0.05)和准确度(P＜0.01)均高于乳头内毛细血管法,与异型细胞诊断法比较,表面成熟评分法的灵敏性高于异型细胞诊断法(P＜0.05)。
　　研究结论：
　　三维激光共聚焦体内成像技术提供了一种能够成功显示活体中食管上皮组织的立体显微构象的独特视野。对该立体构象的解读加深了对食管鳞状上皮细胞表面成熟现象的理解,并通过新提出的表面成熟现象的评分法提高了食管上皮内瘤变的诊断效能。表面成熟评分法是一种有前景的在共聚焦内镜检查过程中提供实时识别上皮内瘤变的诊断方法。
　　研究意义：
　　该研究是第一次在人体内利用激光扫描共聚焦显微内镜进行三维组织结构成像。共聚焦内镜三维组织成像适用于研究空腔脏器显示肿瘤组织的微环境及血管生成情况。共聚焦显微内镜三维组织成像所提供的详细立体信息将来可以支持在人体内无创地评价抗血管生成药物的治疗效果。共聚焦显微内镜表面成熟评分法提供了一种有应用前景的早期检测食管上皮内瘤变的方法,这种方法有可能被推广到其它被覆鳞状上皮的器官中鳞状细胞上皮内瘤变的诊断。

目录

文摘

英文文摘

符号说明

前言

第一部分 体内共聚焦激光扫描内镜对食管上皮组织的三维成像

研究背景

研究对象与方法

结果

讨论

结论

附图表

第二部分 共聚焦内镜表面成熟评分法对食管上皮内瘤变的诊断

研究背景

材与方法

结果

讨论

结论

附图表

参考文献

致谢

学位论文评阅及答辩情况表