多光子顯微鏡用于食管癌診斷的離體研究.pdf

1、背景:
　　食管癌是嚴(yán)重威脅人類健康的常見惡性腫瘤，總五年生存率低于20％。因此，探索食管癌的早期診斷及合理的治療方法，改善患者的生活質(zhì)量和延長(zhǎng)存活時(shí)間，是擺在我們面前的一個(gè)嚴(yán)峻的難題和挑戰(zhàn)。近些年來，由于電子胃鏡、色素內(nèi)鏡、超聲內(nèi)鏡、放大內(nèi)鏡、窄帶成像技術(shù)、熒光內(nèi)鏡、激光共聚焦顯微鏡的應(yīng)用，使食管癌診斷率大大提高，但最終的確診仍需病理診斷。術(shù)前活檢，臨床上存在出血、針道、轉(zhuǎn)移、病理流程費(fèi)時(shí)等缺點(diǎn);而術(shù)后組織病理學(xué)診斷，需要取材及

2、隨后的組織固定、包埋、切片、染色等步驟。多光子顯微鏡（Multiphoton microscopy，MPM）技術(shù)基于非線性光學(xué)和飛秒激光鐳射之上的多光子“光學(xué)活檢”，通過利用活體組織中細(xì)胞本身產(chǎn)生的自體熒光及膠原組織產(chǎn)生的第二諧波，可以實(shí)時(shí)快速地獲得腫瘤實(shí)質(zhì)的組織結(jié)構(gòu)、細(xì)胞形態(tài)以及腫瘤間質(zhì)在腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移中膠原的反應(yīng)變化。細(xì)胞本身產(chǎn)生的自體熒光來自細(xì)胞內(nèi)的煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（nicotinamide adenine dinucleoti

3、de，NADH）及黃素腺嘌呤二核苷酸(flavin adenine dinucleotide，F(xiàn)AD)。多光子“光學(xué)活檢”不僅可以捕獲腫瘤的組織學(xué)特征，而且可以反映腫瘤細(xì)胞的代謝水平以及周圍間質(zhì)中膠原信號(hào)的變化。MPM無需傳統(tǒng)病理多重步驟，是一種實(shí)時(shí)快速的診斷方法，具有實(shí)時(shí)、無損、穿透率高及分辨率高等優(yōu)勢(shì)。MPM有望成為腫瘤的實(shí)時(shí)診斷工具。
　　目的:
　　1，比較正常兔食管組織，VX2食管鱗癌組織及紫杉醇支架治療后的食管組

4、織MPM下的成像特點(diǎn);
　　2，總結(jié)出人正常食管組織，食管高級(jí)別上皮內(nèi)瘤變及食管鱗癌的MPM下的成像特點(diǎn);
　　3，運(yùn)用以上總結(jié)出的特點(diǎn)，擴(kuò)大樣本量計(jì)算MPM診斷效能即敏感度，特異度及準(zhǔn)確性。
　　方法:
　　1，新西蘭兔24只（購(gòu)自江蘇南京市青龍山動(dòng)物繁殖場(chǎng)，合格證號(hào):SCXK（蘇）2007-0008)，3月齡，均為雄性，體重1.8-2.0kg，動(dòng)物體健，顆粒飼料喂養(yǎng)，將VX2（兔鱗狀上皮來源的癌細(xì)胞）組織塊注

5、射入兔后腿肌肉內(nèi)，約2周后長(zhǎng)成癌細(xì)胞腫塊，將腫塊在無菌條件下取出并剪碎成小塊凍存于-80℃超低溫冰箱;
　　2，將腫瘤組織塊注射入兔食管內(nèi):采用內(nèi)鏡下動(dòng)物造模的方法，將組織塊取出復(fù)蘇，剪碎至約1mm大小，通過注射針在內(nèi)鏡下將組織塊注射入食管粘膜下層。通過超細(xì)內(nèi)鏡檢查確定狹窄超過2/3管腔時(shí)滿足植入支架適應(yīng)癥，通過支架輸送器經(jīng)口將支架植入病變部位，兩周后猝死新西蘭兔;
　　3，取正常的兔食管組織，成瘤的食管癌組織及支架置入治療

6、后的食管癌組織分為三組，將組織行冰凍切片，在MPM下成像及病理成像，收集圖像。比較成像特點(diǎn);
　　4，收集人正常食管組織、高級(jí)別上皮內(nèi)瘤變組織及食管鱗癌組織，制作成冰凍切片，在MPM下成像及病理成像，總結(jié)出MPM成像特點(diǎn);
　　5，擴(kuò)大樣本量，用以上總結(jié)出的MPM成像特點(diǎn)，以病理為金標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算MPM的診斷效能。
　　結(jié)果:
　　1，成功的總結(jié)出正常的兔食管組織，成瘤的食管癌組織及支架置入治療后的食管病變組織的MP

7、M成像特點(diǎn)，三組膠原蛋白的平均光密度為正常食管組織的膠原纖維的光密度為16.15±5.73，腫瘤組為1.46±1.20，支架置入術(shù)后組為4.16±2.17，P＜0.05，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;
　　2，MPM可以成功區(qū)分正常食管組織、高級(jí)別上皮內(nèi)瘤變組織及食管鱗癌組織，三組NADH/FAD的比值為食管鱗癌的NADH/FAD比值是3.36±0.28食管高級(jí)別上皮內(nèi)瘤變NADH/FAD比值是2.85±0.19正常食管組織的NADH/FAD

8、比值是1.91±0.12，P＜0.05，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;
　　3，得出MPM診斷效能:敏感度:95％，特異度為:94.44％，陽(yáng)性預(yù)測(cè)值97.08％，陰性預(yù)測(cè)值90.67％，準(zhǔn)確度:94.81％。
　　結(jié)論:
　　1，MPM可以區(qū)分正常的食管組織、食管癌組織及支架置入后的組織;
　　2，MPM可以診斷出人正常的食管組織，食管高級(jí)別上皮內(nèi)瘤變的組織及食管癌組織;
　　3，MPM的診斷效能比較高，可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)診