2008年4月28日

光学活检:组织在体内时的特征
贝丝·w·奥伦斯坦著
郑重声明
第二十卷第九页

肺癌患者从第一次通过胸部x光或CT或PET扫描怀疑癌症到确诊并开始治疗可能需要两个多月的时间。

底特律亨利福特医疗中心支气管镜检查和介入肺脏学、肺部和重症监护医学主任迈克尔·j·西莫夫医学博士说:“到病人经过六次不同的预约，进行这样那样的检查时，可能需要70到80天才能开始化疗或放疗。”

然而，Simoff相信，在5到10年内，光学活检可能成为现实，缩短从诊断到治疗的时间。光学活组织检查利用光的特性来提供活体人体组织的实时图像。一些光学工具正在开发中，使医生能够在活检时做出诊断。反过来，这将有助于消除阻碍确诊恶性肿瘤患者更快接受适当治疗的瓶颈。

Simoff说:“我们大多数肺科医生都认为，我们越能缩短从发现异常到开始治疗的时间，我们对病人的帮助就越大。”与大多数癌症一样，在发现和治疗时，肺病变越小、越局限，预后就越好。

当影像学显示出可疑的肺结节时，确认或排除这种担忧的传统方法是进行组织活检并将其送到病理实验室。“现在，我们从临床怀疑患有XYZ的组织中提取样本。然后我们把样本放在显微镜下观察它的细胞结构，”Simoff说。

他说，肺活检是通过支气管镜进行的，肺科医生希望他们能达到目标，从感兴趣的区域获得良好的样本。然后病理学家阅读染色的载玻片来确定它是恶性的还是良性的。

Simoff说，他是世界上为数不多的研究光学活检方法的研究人员之一，这种方法不仅可以让医生找到可疑的结节，还可以使它们可视化并实时做出诊断。他说，这样做可能会改变治疗肺癌患者的方式。放射肿瘤学家可以更早地开始治疗，也可以更好地靶向、定位和提供治疗确诊的恶性肿瘤。

虽然Simoff对实时光学活检感到兴奋，但他警告说，大多数技术都处于起步阶段。“世界上很少有中心使用这些技术，”他说。“它非常新。虽然这个想法已经存在了很长时间，但我们目前正在努力将其变为现实，我很幸运能成为其中的一员。”

在这一点上，有几种光学技术正在探索，以提高诊断率。他们中的哪一个会成为最好的呢?西蒙夫说:“现在下结论还为时过早。我们只是还没有足够的信息让我对此发表评论。”

EBUS-TBNA
支气管超声引导(EBUS)经支气管针抽吸(TBNA)是一种已有5年多历史且前景看好的技术。这个过程是在局部或全身麻醉下用支气管镜进行的，支气管镜是一种薄而灵活的望远镜，其尖端附有线性超声。支气管镜探头通过病人的嘴插入他或她的肺部。支气管镜尖端的超声波提供了纵隔(两肺之间的区域)的图像。Simoff指出，与盲目进行的TBNA相比，该过程似乎允许对更多更小的节点进行采样。

西蒙夫说，他已经能够利用EBUS-TBNA进入以前无法进入的淋巴结。他说，超声波技术在诊断淋巴结小于1厘米的癌症方面特别有效。他说，这么小的淋巴结不容易通过传统的采样技术或PET/CT诊断出来。

从他的研究中，Simoff发现22%的PET/CT诊断为阴性的淋巴结发现EBUS-TBNA呈阳性。他希望随着这项技术的进步，它可以帮助一些患者避免探查性手术。

Simoff说，EBUS-TBNA虽然有效且高度准确，但目前在癌症治疗中尚未得到充分利用，部分原因是内窥镜医师需要时间来掌握这项技术。“我们在过去的六七年里一直在做这种手术，”他说，“但直到最近两三年，它才真正流行起来。”

共聚焦荧光显微内镜
Simoff对共聚焦荧光显微内窥镜也很感兴趣，它还处于发展的早期阶段。亨利福特医疗中心是目前世界上致力于开发一种工具的三家机构之一，该工具使共聚焦显微内窥镜在手术室成为现实。

共聚焦显微镜是一种激光技术，有可能在不同深度产生高分辨率、无模糊的肺活体组织厚标本图像。它的工作原理是一次聚焦在一个焦平面上，减少来自它上面和下面的失焦光。计算机重建图像，这些图像是逐点拍摄的，而不是通过目镜投射的。这种显微镜的原理是在1953年开发出来的，但直到20世纪80年代末激光被开发出来，它才成为一种标准技术。

Simoff说:“共聚焦显微镜是我们把实验室里的东西搬到现实世界的一种方法。”“通过将共聚焦显微镜引入光纤世界，我们能够在体内进行。”

该设备目前能够产生5微米的分辨率。Simoff说:“问题是我们还不知道我们到底在看什么，这三个中心正在共同努力，为未来的诊断收集尽可能多的信息。”

光学相干层析成像
另一个类似的工具是光学相干断层扫描。“它的作用是让我们能够更深入地观察组织，”西蒙夫说。“你需要1到2微米的分辨率才能清楚地看到细胞水平。目前，该技术的分辨率为10到20微米。”

在不久的将来，Simoff预计光学相干断层扫描系统将结合光谱分析，这将为问题组织的组成提供化学线索。他说:“随着分辨率的不断提高，我们希望以前所未有的方式观察气道，进一步观察粘膜下浸润，进一步进行诊断，希望——再次强调，我们的目标是光学活检——在我的手术过程中，我能知道发生了什么。”

光学活检不会延长手术时间。“对于我们来说，共聚焦显微内窥镜检查与传统的内窥镜检查相比增加了5到10分钟，”Simoff说。“如果你知道你需要去哪里，你可以把工具放在那个位置，然后得到正确的答案。”

与此同时，用于光学活检的诊断工具正在开发中，研究人员正在更多地了解各种癌症，以及哪些标志物存在或不存在。它们的存在或缺失可以表明癌症对各种治疗的反应。西莫夫说:“根据现有的标记物，我们可能会为患者修改其他类型的治疗方法。”“希望我们能同时进行光学活检。”

Simoff说，光学活检还可以通过提供精确的绘图技术，帮助放射肿瘤学家更好地定位肿瘤。他补充说:“临床医生最终也有可能应用这种技术的剂量计。”

前进
西蒙夫说，光学活检在未来可能看起来很遥远，或者“这是一件不可能实现的事情，但现实是，在亨利福特，我希望在五年内我们能做到这一点，”他说。西莫夫认为，还需要两到三年的时间来继续改进设备，并获得所需的临床经验。“我们需要一些好的研究来确保我们正在确定正确的信息，”他说。“一旦我们做到了这一点，再过几年，我们就可以开始把设备带入那里发生的事情。

他补充说:“我们正在研究这些技术中的每一项，因此不久的将来，我们将能够实现这个目标:无需手术治疗孤立性肺结节。”

波士顿贝斯以色列女执事医疗中心介入肺病学主任Armin Ernst医学博士也在研究光学活检工具。他也毫不怀疑，在未来5到10年，中国市场将经历戏剧性的增长。与传统的组织学和细胞学活检相比，光学活检的一个主要优点是可以减少采样误差。“使用光学活检技术，你可以实时看到你要活检的是什么，”他说。

然而，恩斯特说，这项技术提出了许多问题，包括当组织在体内时，哪些专业人员将被训练来进行诊断。“我们不知道应该由谁来解释这些图像，”他说。“传统上，是由病理学家来检查活检。在大多数情况下，病理学家习惯看的是从人体内取出的死亡组织。它是染色的，它是固定的，你通过光学活检看到的是活的。它是你活生生的身体的一部分。”

这项技术是如此新颖，“很明显，很少有人有经验，他们将看到什么，以及它是否与死亡组织相同，”恩斯特说。“因此，在这些光学技术走向前沿之前，还有很多事情需要弄清楚。”

- Beth W. Orenstein是一名自由医学作家，经常为郑重声明．她在宾夕法尼亚州北安普顿的家中写作．