背景和目的我国是胃癌高发国家,每年新发病例约占全世界发病人数的42%。早期诊断是提高胃癌生存率的关键。据报道,早期胃癌根治术后5年生存率为85%～100%,而进展期胃癌只有20%～30%。早期胃癌占同期检出胃癌的比例,我国尚不足10%,而同为胃癌高发区的日本、韩国等已达40%～50%,二者差距明显。按照日本学者提出的定义,早期胃癌(early gastric cancer,EGC)是指癌组织浸润局限于黏膜层或黏膜下层,无论有无淋巴结的转移。据估计,EGC发展为进展期胃癌需要2～7年时间,平均3年;而从正常组织演变为EGC更是需要相当长的时间。理论上,临床医师应该有足够的机会检出EGC。胃上皮内瘤变(gastric intraepithelial neoplasia,GIN),过去称异型增生(dysplasia),是公认的胃癌,尤其是肠型胃癌的癌前病变。及早识别GIN对于EGC的检出意义重大。内镜检查是诊断EGC和GIN的有效手段。不过,由于EGC和GIN的内镜下形态并无特异性,普通内镜检查对其识别较为困难。内镜检查发现病变后,往往需要活检行组织病理检查来获得诊断。虽然内镜技术的发展日新月异,但是目前临床上诊断EGC和GIN,活检仍是关键。不过,内镜+活检的诊断策略有其先天不足。首先,活检标本行组织学检查,一般需要固定和染色程序,而这需要耗费一定的时间。近年来随着内镜治疗技术的发展,内镜下切除病变已成为一种微创、安全、有效的治疗手段。如能在内镜检查的同时对病变进行合理治疗,无疑将避免重复检查,减少患者痛苦,提高疾病诊治的效率。其次,活检取材可能存在取样误差,从而导致诊断错误。增加活检标本量或活检次数,有助于减少漏诊或误诊。但是,这样将大大增加病理医师的工作量,而且加重患者的经济负担。再次,活检取材可能造成黏膜下粘连,对后续行内镜治疗带来一些困难,因为粘连可能导致黏膜难以剥离。最后,有些患者活检取材有出现出血、穿孔等并发症的风险。因此,迫切需要一些新的技术,能在内镜检查的同时实施组织学诊断。共聚焦激光显微内镜(confocal laser endomicroscopy,CLE)是近年发展起来的新型内镜技术。它是将超微型化的激光扫描共聚焦显微镜整合于传统电子内镜头端而成。它可以在普通内镜检查的同时观察黏膜组织的显微结构,获得放大1000倍的黏膜表面及表面下的虚拟组织学图像,无需再取活检,又称“光学活检”、“细胞CT”。CLE的出现为诊断EGC和GIN提供了新的有力工具。不过,由于其问世时间较短,其实际临床应用价值尚待研究论证。目前,国内外尚无CLE对EGC和GIN诊断价值的系统研究。本研究的目的即是探索各种胃黏膜疾病在CLE下的不同表现,建立各种胃黏膜疾病的CLE诊断标准;从不同角度探讨CLE对EGC和GIN的诊断价值;为CLE的临床应用提供循证医学的支持。方法1.第一部分,收集2006年6月～2006年12月山东大学齐鲁医院行CLE检查的全部病例,选择其中具有点对点(point-to-point)靶向活检病理的病例纳入分析。非盲法比较CLE图像和组织病理图像,同时邀请有经验病理医师共同参与,分析研究各种胃黏膜疾病的CLE图像特点,建立包括正常胃黏膜、胃黏膜炎症(含活动性炎症和萎缩性胃炎)、肠上皮化生(intestinal metaplasia,IM)、上皮内瘤变(intraepithelial neoplasia,IN)、胃癌等多种胃黏膜疾病的CLE诊断标准。2.第二部分,2007年1月～2008年8月,选择山东大学齐鲁医院拟行内镜治疗的胃息肉患者行CLE检查。病例纳入标准:①诊断明确的无蒂或亚蒂性胃增生性息肉和腺瘤;②直径≥0.5 cm且≤3 cm。排除标准:患者伴有(1)恶性肿瘤;(2)肝硬化;(3)肾功能损害;(4)急性消化道出血;(5)凝血障碍;(6)黄疸;(7)腹水;⑧食管胃底静脉曲张;以及(9)孕妇;(10)妊娠期;(11)年龄＜18岁;(12)不能签署知情同意书者;(13)已知对荧光素钠过敏者。所有纳入研究患者均签署知情同意书。CLE检查由有经验的内镜医师(李延青、于涛或顾晓萌)完成。他们都有丰富的CLE操作经验及高水平的CLE图像识别能力。他们检查前不了解胃息肉的病理性质,检查中需要独立地根据我们制定的CLE诊断标准来完成胃息肉病理性质的判断。检查完成后,行内镜下胃息肉切除,回收切除后组织行组织病理检查。另外,邀请两位高年资的病理医师一起,结合对应的组织病理,分析总结增生性息肉和腺瘤的CLE图像的特征。然后,将具有CLE图像的各个息肉进行编码,再随机排列。三名对CLE诊断有经验的内镜医师根据我们制定的CLE诊断标准独立地对每个息肉做出诊断。他们不了解胃息肉的病理性质及实时CLE诊断结果。将他们的诊断结果与病理诊断相比较。最后观察研究CLE诊断的准确性。3.第三部分,2007年1月～2008年8月,选择山东大学齐鲁医院拟行胃镜检查的患者行CLE检查。病例选择标准:①进行随访或拟行内镜治疗的具有明确或可疑的萎缩性胃炎、肠上皮化生、上皮内瘤变或早期胃癌的患者;②具有上消化道消化不良症状的患者。排除标准:患者伴有(1)进展期胃癌;(2)肝硬化;(3)肾功能损害;(4)急性消化道出血;(5)凝血障碍;(6)黄疸;(7)腹水:⑧食管胃底静脉曲张;以及(9)孕妇;(10)妊娠期;(11)年龄＜18岁或＞80岁;(12)不能签署知情同意书者;(13)已知对荧光素钠过敏者。所有检查患者均需签署知情同意书。详细记录患者的内镜和组织病理资料。内镜诊断参照胃炎的新悉尼系统、胃肠道浅表性肿瘤的Paris镜分类及胃癌的Borrmann分类。普通内镜图像借助医学影像系统捕获和储存。在CLE检查显示非正常的部位实施靶向活检。活检部位与检查部位相对应。共聚焦图像以数字文件储存于CD光盘。每个患者的图像存在一个单独的文件夹内。选择具有对应病理资料的胃黏膜病变的CLE图像纳入分析研究。由三名对CLE诊断有经验的内镜医师根据我们制定的胃黏膜疾病的CLE诊断标准独立地做出CLE诊断。他们不了解病理诊断的结果。将他们的CLE诊断与病理诊断结果相比较。观察研究CLE诊断的准确性和观察者间观察者内的重复性。4.第四部分,2008年9月～2009年9月于山东大学齐鲁医院对拟行胃镜检查的患者行CLE检查。病例选择标准:①年龄≥45岁,且＜80岁;②具有上消化道消化不良症状的患者;③行随访观察的胃癌前疾病或癌前状态患者。病例排除标准:(1)患有恶性肿瘤或有胃切除史;(2)拟行内镜治疗的患者;(3)具有严重贫血、体重明显下降、吞咽困难等报警症状的患者;伴有(1)发热;(2)肝硬化;(3)肾功能损害;(4)消化道出血或梗阻;(5)凝血障碍;(6)黄疸;(7)腹水;⑧食管胃底静脉曲张等的患者;以及(9)孕妇;(10)妊娠期;(11)年龄＜45岁或≥80岁;(12)不能签署知情同意书者;(13)已知对荧光素钠过敏者。所有纳入研究的患者均需签署知情同意书。详细问询调查患者一般资料,选择其中符合纳入标准和不符合排除标准的患者进行编号。采用随机抽样的方法使其中的10～12名患者以1:1的比例分别进入普通内镜组(A组)和共聚焦内镜组(B组)。内镜检查由2名有经验的内镜医师完成,他们定期在两组间轮换操作。当内镜医师判断有IM、异型增生或癌性病变存在时,实施靶向活检。比较两组EGC和GIN检出结果的差异。结果1.第一部分,总共有198例患者纳入研究。其中,健康志愿者17例,胃炎68例(活动性胃炎52例,萎缩性胃炎16例),IM54例,胃溃疡8例,低级别上皮内瘤变(low grade inraepithelial neoplasia,LGIN)19例,高级别上皮内瘤变(high grade inraepithelial neoplasia,HGIN)6例,胃癌26例(EGC 8例,中晚期胃癌18例)。结果显示,各种胃黏膜疾病,包括正常胃黏膜、胃黏膜炎症(活动性胃炎和萎缩性胃炎)、IM、IN、胃癌等,在CLE下具有各自不同的特征性表现。正常的胃窦黏膜呈卵石样外观,胃小凹为裂隙样开口的连续短棒状,上皮下血管网呈螺旋状;正常胃体黏膜的胃小凹呈圆形,大小形态均匀一致,开口亦为圆形,上皮下血管网呈蜂窝状。胃黏膜的活动性炎症以炎细胞浸润、间质增宽、血管增多但规则等为特点,胃小凹可延长、弯曲;萎缩性胃炎则胃小凹减少,开口扩大,血管可减少。IM具有杯状细胞、吸收样细胞和绒毛样外观。GIN出现异型细胞和异常腺体,结构尚清楚,而癌则呈现明显的细胞异型和结构紊乱。2.第二部分,共有44例增生性息肉(息肉总数60枚)患者和21例腺瘤(腺瘤总数27枚)患者纳入分析。增生性息肉的CLE图像的主要特征包括:规则排列的过度生长的表面和隐窝上皮;隐窝开口延长、扩大或呈分支状;固有层水肿及炎细胞浸润明显。腺瘤的CLE图像的主要特征包括细胞的异型性、结构的异型性及一定程度的肠型分化的特征。CLE在体实时诊断胃增生性息肉和腺瘤的准确性为90%(95:83%-96%)。三名内镜医师的观察者内一致性很好(κ=0.92,95%CI:0.82-0.99),且观察者间一致性也很高(κ=0.83,95%CI,0.70-0.96)。CLE对腺瘤进行分级,结果所有的LGIN分级准确,但4例HGIN中2例分级错误。3.第三部分,共182例患者纳入研究。其中,EGC42例,HGIN9例,LGIN30例,胃炎52例,IM49例。具有HGIN和EGC的患者均为单个的病变。具有胃炎和IM的患者视为有单个病变。总共37例EGC是基于外科手术切除标本的诊断,5例EGC和9例HGIN是基于内镜切除标本的诊断。42例EGC中,25例分化型腺癌,17例未分化型腺癌;黏膜内癌13例,黏膜下癌29例。CLE对EGC诊断的敏感性88.1%、特异性98.6%;区分肿瘤和非肿瘤性病变的敏感性84.0%、特异性92.1%;对GIN诊断的敏感性66.7%、特异性92.3%。CLE对LGIN和胃炎的区分满意度差,HGIN易与癌混淆,高分化性腺癌易被错误诊断为IM。我们提议CLE诊断胃黏膜疾病,可分为两大类:“癌性病变”和非癌性病变。“癌性病变”包括CLE诊断确定的癌、可疑癌及HGIN;非癌性病变包括正常组织、炎症、增生、IM和LGIN。基于此两级分类,CLE区分胃癌性和非癌性病变的敏感性90.2%、特异性98.5%、准确性96.2%。CLE可将42例EGC进一步分为分化型腺癌和未分化型腺癌,准确性84.9%。观察者内和观察者间一致性均好。3.第四部分,总共有2130例患者纳入研究。其中,普通内镜组(A组)1065例,CLE组(B组)1065例。剔除每组中需要活检的主要病变部位位于食管或十二指肠的患者以及患有胃底食管静脉曲张的患者。最终A组有1004例患者、B组有1003例患者纳入分析。前瞻性实时判定病变。基于胃黏膜疾病的CLE两级分类,CLE实时诊断癌性病变的敏感性99.4%、特异性91.1%。CLE实时识别分化型腺癌和未分化型腺癌的准确性分别为77.8%和85.2%。两组共检出140例恶性肿瘤,其中A组64例,B组76例。共有4例患者因检出的恶性肿瘤不是胃腺癌而未纳入分析,包括A组1例淋巴瘤,1例恶性间质瘤,以及B组1例淋巴瘤和1例类癌。最终,A组共检出EGC5例,检出率8.1%(5/62);B组共检出EGC23例,检出率31.1%(23/74)。两组早期胃癌检出率有显著差异(P＜0.01),B组检出率为A组的3.9倍。A组共有264例患者360个病变由普通内镜指导活检;B组共有414例患者524例病变由CLE指导活检。结果,B组比A组检出更多的患有IM或LGIN患者(IM患者,271/1003 vs 120/1004;LGIN患者,65/1003 vs 33/1004)和病变(IM,341 vs 141;LGIN,98 vs 37)。两组共有960个可见病变被指导活检(A组vs B组:360/1004 vs300/1003),结果,B组检出的GIN多于A组,但检出的IM或HGIN两组间无差异。结论1.正常胃黏膜、胃炎、IM、GIN及胃癌等胃黏膜疾病的CLE图像各有其特征性表现;CLE可将胃黏膜疾病分为两大类:癌性病变和非癌性病变;基于两分法分类,CLE区分胃癌性和非癌性病变的敏感性90.2%、特异性98.5%、准确性96.2%;CLE可将EGC进一步分为分化型腺癌和未分化型腺癌,准确性84.9%。2.胃增生性息肉和腺瘤具有各自典型的CLE特征;CLE可以准确地区分胃增生性息肉和腺瘤,在体实时和非在体实时诊断的准确性分别为90%和97%。3.CLE可准确地在体实时诊断胃黏膜疾病,区分胃癌性病变和非癌性病变,并进一步预测胃癌的分类;与普通内镜相比较,CLE可检出更多的EGC和GIN。研究意义本研究首次制定了各种胃黏膜疾病的CLE诊断标准,采用多种实验设计从不同角度探讨了CLE对各种胃黏膜疾病,尤其EGC和GIN的诊断价值。我们的研究表明,CLE可准确地诊断胃黏膜疾病,区分癌性病变和非癌性病变;与普通内镜相比较,CLE可检出更多的EGC和GIN,可用于胃癌高危人群的筛查、随访。