自发性荧光支气管镜在肺部疾病中的诊断价值

田琳娟，刘 巍，吴允萍，王彩云

(兰州市第一人民医院 呼吸科，甘肃 兰州 730050)

自发性荧光支气管镜在肺部疾病中的诊断价值

田琳娟，刘 巍，吴允萍，王彩云

(兰州市第一人民医院 呼吸科，甘肃 兰州 730050)

目的 探讨自发性荧光支气管镜在肺部疾病中的诊断价值。方法 利用Pentax SAFE-3000荧光支气管镜的普通白光支气管镜(WLB)模式和自发性荧光支气管镜(AFB)模式对我科168例以肺部占位性病变住院的患者进行检查，支气管镜下阳性病变部位行组织病理学检查，比较WLB和AFB在肺部疾病诊断中的价值。结果 168例患者中WLB异常改变128例，正常改变40例，AFB异常改变144例，正常改变24例。病理诊断肺癌97例，40例为肺部炎症、19例为肺结核、12例为肺结节病。AFB诊断肺癌的敏感度为95.88%，明显高于WLB的81.44%，差异有统计学意义(χ2=12.071，P=0.000)。AFB诊断肺癌的特异度低于WLB，但差异无统计学意义(χ2=2.250，P=0.134)。WLB和AFB诊断肺部炎症、肺结核及肺结节病的敏感度、特异度差异均无统计学意义(P>0.05)。结论 WLB和AFB在肺部炎症、肺结核及肺结节病中的诊断价值相当，AFB诊断肺癌的敏感度高于WLB。

支气管镜；肺部疾病；诊断

肺部疾病是目前严重危害人类健康的疾病，在人类死亡病因中仅次于心脑血管疾病和恶性肿瘤。近年来肺癌的发病率与病死率明显上升，已位居城市居民发病率与病死率的前列[1-2]，手术是目前唯一有可能治愈肺癌的方法，但早期肺癌症状多缺乏特异性，故大部分肺癌患者诊断时失去了手术机会，生存率大大降低。因此，肺部疾病尤其是肺癌的早期诊断显得尤为重要。支气管内镜是呼吸内科重要的诊疗技术之一，普通白光支气管镜(white light bronchoscopy， WLB)是目前临床上使用最多的支气管镜，检查者在肉眼下借助支气管镜对气管及各级支气管包括主支气管、叶支气管、段支气管、亚段支气管进行观察，如果支气管黏膜表面无特殊异常变化，检查者则难以发现病变[3-4]。近年来，随着光学和电脑图像分析技术的迅速发展，自发性荧光支气管镜(autofluorescence bronchoscopy， AFB)检查已逐渐应用于临床，该技术是利用正常组织与病变组织的荧光强度差异，并结合电脑图像分析技术而开发的新型支气管镜检查技术[5-8]，它在荧光指导下对异常荧光区域黏膜进行活检，大大提高了病灶病理诊断的准确性，降低了漏诊率。本研究对肺部占位性病变住院患者分别采用WLB和AFB模式同时使用支气管镜进行支气管镜检查，对镜下阳性病变部位进行活检，并行组织病理学检查，探讨AFB在肺部疾病诊断中的价值，以期更好地指导临床进行早期诊断。

1 资料与方法

1.1 病例选择 选取2010年6月至2012年12月在我科以肺部占位性病变住院的患者。①入选标准：影像学检查提示肺部占位性病变；痰细胞学检查阳性或阴性；怀疑有不典型增生或原位癌。②排除标准：拒绝行支气管镜检查；3个月内患不稳定心绞痛或心肌梗死；血压控制困难的高血压；合并严重心肺疾病；合并严重出血性疾病如消化道大出血、大咯血等；合并肺动脉高压；合并主动脉瘤；既往有利多卡因等麻醉药物过敏史；3个月内有脑卒中；合并精神疾病。

1.2 研究方法

1.2.1 资料采集 采集所有纳入研究对象的姓名、性别、年龄、临床表现、吸烟史、影像学检查等临床资料。

1.2.2 支气管镜检查 ①检查前准备：患者及家属均签署支气管镜检查知情同意书；所有患者检查前均详细询问病史，重点了解患者药物过敏史；测量血压、脉率和呼吸；行常规十二导联心电图检查；行血常规、凝血功能、乙型肝炎三系统+丙型肝炎抗体+人类免疫缺陷病毒(HIV)抗体+梅毒抗体、血型及胸部CT检查；为防止术中发生呕吐而引起误吸，检查前至少6小时禁饮禁食；有义齿者检查前取下义齿。②麻醉：本组患者支气管镜检查过程中均采用2%盐酸利多卡因及利多卡因凝胶进行麻醉，检查前用2%的利多卡因经氧气持续雾化吸入15分钟，每隔5分钟经鼻腔给予2%的利多卡因3次，麻醉前配置吸氧设备。③支气管镜检查：本研究使用Pentax SAFE-3000荧光支气管镜，患者在整个检查过程中接受持续中低流量(3～5 L/min)吸氧及生命体征的监测；检查时采用2%利多卡因凝胶润滑支气管镜的前端，随后持支气管镜经患者鼻腔或口腔缓慢进入，过程中嘱患者进行腹式呼吸，首先进行AFB模式检查，按照声门、气管、隆突、主支气管、叶支气管、段支气管的顺序依次检查，观察气管壁黏膜如管壁黏膜颜色有无变化，支气管管腔生理结构是否正常及有无肿物或异常分泌物，记录荧光颜色有异常改变的部位并采集图像；检查完毕后退支气管镜至气管处，切换荧光支气管镜检查模式为WLB，再次对声门、气管、隆突、主支气管、叶支气管、段支气管依次检查一遍，记录病变部位并采集图像。两种模式对全部气道检查完毕后，比较二者确定的病变部位是否一致，若二者均提示异常，则利用活检钳对该病变部位进行活检；若二者结果不一致，则根据各自结果分别进行活检，活检后必要时局部给予肾上腺素进行止血；组织标本放入福尔马林中保存；最终由至少2名富有经验的病理科医师给出病理诊断结果。

1.2.3 结果判定 ①WLB表现分级：WLB Ⅰ级，解剖结构异常、黏膜颜色正常、压迫性病变、无充血水肿；WLB Ⅱ级，黏膜颜色改变、黏膜增厚或充血水肿、血管聚集或扭曲；WLB Ⅲ级，黏膜为颗粒样或见明显肿物；将WLB Ⅱ级和WLB Ⅲ级定义为WLB异常表现。②AFB表现分级：AFB Ⅰ级，解剖结构异常、黏膜颜色为绿色；AFB Ⅱ级，黏膜颜色仅有轻度改变，如粉色或棕色；AFB Ⅲ级，黏膜颜色明显改变，如品红色或紫红色；AFB异常表现包括AFB Ⅱ和AFB Ⅲ级。

1.3 统计学方法 应用SPSS 17.0软件。采用诊断试验的四格表分析，分别计算WLB和AFB诊断肺部炎症、肺结核、肺结节病及肺癌的敏感度、特异度、阳性预测值及阴性预测值。WLB和AFB诊断敏感度、特异度的比较采用配对设计资料的χ2检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 一般资料 根据病例入组及排除标准，最终选取168例患者行支气管镜检查，男106例，女62例。年龄23～82岁，平均年龄(56.4±10.2)岁。有吸烟史124例，无吸烟史44例。均顺利完成支气管镜检查，未出现严重并发症或死亡病例。支气管内镜检查时间为10～52分钟，平均时间为(29.14±8.67)分钟。

2.2 WLB和AFB检查结果 168例患者中WLB异常改变128例，其中肺部炎症27例，肺结核14例，肺结节病8例，肺癌79例，正常改变40例。AFB异常改变144例，其中肺部炎症29例，肺结核13例，肺结节病9例，肺癌93例，正常改变24例。

2.3 病理检查结果 168例患者中共97例病理诊断为肺癌，其中腺癌36例，鳞癌22例，小细胞癌21例，大细胞癌10例，未分化癌8例。其余患者中肺部炎症40例、肺结核19例、肺结节病12例。

2.4 WLB在肺部疾病中诊断价值 WLB诊断肺部炎症的敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值分别为67.50%、46.88%、28.42%、82.19%。诊断肺结核的敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值分别为73.68%、80.54%、32.56%、96.00%。诊断肺结节病的敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值分别为66.67%、78.85%、19.51%、96.85%。诊断肺癌的敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值分别为81.44%、77.46%、83.16%、75.34%。见表1。

表1 WLB在肺部疾病中的诊断价值

2.5 AFB在肺部疾病中诊断价值 AFB诊断肺部炎症的敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值分别为72.50%、50.78%、31.52%、85.53%。诊断肺结核的敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值分别为68.42%、79.87%、30.23%、95.20%。诊断肺结节病的敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值分别为75.00%、77.56%、20.45%、97.58%。诊断肺癌的敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值分别为95.88%、71.83%、82.30%、92.73%。见表2。

表2 AFB在肺部疾病中的诊断价值

2.6 WLB和AFB在肺部疾病中诊断价值比较 AFB诊断肺癌的敏感性明显高于WLB，差异有统计学意义(χ2=12.071，P=0.000)。AFB诊断肺癌的特异度低于WLB，但差异无统计学意义(χ2=2.250，P=0.134)。WLB和AFB诊断肺部炎症、肺结核及肺结节病的敏感度、特异度差异均无统计学意义(P>0.05)。

3 讨 论

20世纪60年代梅奥诊所的Lipson等[9]首先报道肺部肿瘤组织可选择性吸收血卟啉衍生物，通过观察组织荧光强度变化，有助于诊断肺癌，但是血卟啉衍生物可产生一过性皮肤光敏反应，这限制了其在临床中的应用。20世纪90年代初，Lam等[10]研究发现，经过氦镉激光的辐射，肺组织会产生红色及绿色两种不同的荧光，前者波长为620～670 nm，后者波长为500～550 nm，而且不同肺组织产生的荧光强度是有区别的。此外，在相同组织发生不同病变如缺血、炎症、坏死、癌变时，自体荧光的光谱及强度也会发生不同的变化。随后人体组织的自发性荧光开始在临床得到应用，目前临床所使用的自发荧光系统主要有4种[11-13]：加拿大Lam等设计的LIFE系统，德国D-Light Storz系统，日本Olympus公司的AFI系统和日本Pentax公司生产的SAFE系列。本研究使用的是日本Pentax公司生产的SAFE系列荧光支气管镜，其通过观察支气管黏膜上皮细胞发射出的荧光不同来判定该细胞是否发生了恶变，正常组织在该系列荧光支气管镜下表现为较强的荧光，若病变向恶性疾病方向进展，荧光强度则会逐渐减弱[14]，其机制可能是实体肿瘤癌前病变的关键环节是血管形成的鳞状异型增生，大部分绿色荧光被血管内的血红蛋白所吸收，因此癌前病变部位的荧光较正常组织有异常改变[15]。Furuya 等[16]认为，癌变部位的自发性荧光强度减弱与该病变区过度表达基质金属蛋白酶有关，后者可降解细胞外基质。本研究中我们观察到病变组织在荧光状态下呈现的颜色大都在绿色和紫红色之间，正常黏膜皱襞大部分为绿色，部分为浅粉红色，轻度炎症、增生或水肿的黏膜和气道内陈旧瘢痕均呈深粉红色，异型性明显的组织呈现品红色，息肉样肿物为紫红色，而痰液呈粉红色，出血部位近似黑色。

近年来，多数研究证实荧光支气管镜检查能有效提高气道内早期恶性病变尤其是支气管上皮内癌变的检出率，此外，荧光支气管镜对不典型增生或原位癌也有较高的检出率。基于这些研究所验证的AFB对癌前病变及原位癌诊断的敏感度的基础上，目前AFB主要用于以下几个方面：肿瘤高危人群的筛查，如吸烟者为肺癌的高危人群，目前常作为AFB的主要研究对象；对肿瘤范围的判断，如利用AFB发现第二原位癌或进行肿瘤分期；肿瘤术后的随访。Beamis等[17]以293例气道病变患者为研究对象，共取得821个病理标本，AFB的阳性率为61.2%，而WLB的阳性率仅为10.6%，WLB特异度为94.6%，明显高于AFB的75.3%，AFB阳性预测值为22.2%，高于WLB的18.4%，AFB阴性测计值为94.9%，高于WLB的90.2%，AFB明显改进了中央性气道黏膜Ⅲ级病变诊断的阳性率。Ikeda等[18]用SAFE-3000系统研究，按先WLB后AFB的顺序对所有入选患者进行以上两种不同模式的检查，结果显示，AFB诊断不典型增生及原位癌的敏感度为90%，而WLB仅为65%，WLB诊断早期肺癌的敏感度同样远低于AFB。多数研究表明，荧光支气管镜检出不典型增生及原位癌的优势更为明显，总体而言，与WLB相比，AFB的敏感度可提高1.2～6.2倍。Wang 等[19]研究发现，AFB在诊断肺癌及癌前病变时效能优于WLB，体现在AFB的敏感度明显高于WLB。本研究结果显示， WLB和AFB诊断肺部炎症、肺结核及肺结节病的敏感度差异均无统计学意义。但AFB诊断肺癌的敏感度为95.88%，明显高于WLB的81.44%(P=0.000)，这与既往研究结果一致。AFB主要借助色泽改变来判定病变范围，但是色泽改变难以量化，如支气管的良性病变或者分泌物等均有可能可出现色泽改变常，故假阳性多见，从而导致其特异度下降。Kennedy等[20]研究发现，AFB诊断早期肺癌的特异度为46%，而WLB诊断早期肺癌的特异度高达78%。本次研究中，AFB诊断肺癌的特异度为71.83%，低于WLB的77.46%。

综上，WLB和AFB在肺部炎症、肺结核及肺结节病中的诊断价值相当。AFB诊断肺癌的敏感度高于WLB，有助于肺癌的早期诊断。AFB诊断肺癌的特异度较WLB低，易出现假阳性，尚有待改进以使其判断客观化，提高其特异度，临床应用过程中需结合其他检查手段。

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Diagnostic value of autofluorescence bronchoscopy in lung diseases

Tian Linjuan， Liu Wei， Wu Yunping， Wang Caiyun

Department of Pneumology，the People's Hospital of Lanzhou，Lanzhou 730050，China

Tian Linjuan，Email:522962716@qq.com

Objective To investigate the diagnostic value of autofluorescence bronchoscopy in lung diseases. Methods A total of 168 patients were detected by using both white light bronchoscopy(WLB) mode and autofluorescence bronchoscopy(WFB) mode of Pentax SAFE-3000 bronchoscopy. Biopsies of the positive regions were taken for pathologic examination. Results Totally 128 of 168 patients had abnormal changes in WLB mode， 144 patients had abnormal changes in AFB mode. The pathologic diagnoses for 168 biopsy specimens were as follows: bronchogenic carcinoma in 97 cases， pulmonary inflammation in 40 cases， tuberculosis in 19 cases and pulmonary sarcoidosis in 12 cases. The respective sensitivities of WLB and AFB were 81.44% and 95.88% (χ2=12.071，P=0.000) in bronchogenic carcinoma， and the respective specificities did not show significant difference (χ2=2.250，P=0.134). The differences of sensitivities and specificities of WLB and AFB in pulmonary inflammation， tuberculosis， and pulmonary sarcoidosis were not statistically significant (P>0.05). Conclusion The value of WLB and AFB in the diagnosis of lung inflammation， tuberculosis and sarcoidosis is equivalent. The sensitivity of AFB in diagnosing lung cancer was higher than WLB.

bronchoscopes； lung disease； diagnosis

田琳娟，Email:522962716@qq.com

R443.8

A

1004-583X(2017)05-0437-04

10.3969/j.issn.1004-583X.2017.05.015

2016-11-08 编辑:张卫国