作者:田 森 联勤保障部队第906医院

          龚江波 联勤保障部队第906医院

审核:吕丽辉 联勤保障部队第906医院 副主任医师

在传统医疗影像学检查中,X线CTMRI检查为我们提供了人体结构的“宏观地图”,2023年《柳叶刀·呼吸医学》的一项研究指出,全球约30%的呼吸道疾病因传统影像学分辨率不足导致误诊。这一数据揭示了现有技术的局限,也催生了新一代医疗设备的诞生——共聚焦显微内镜confocal laser endomicroscopy,CLE)正悄然改变这一局面。CLE的出现,为呼吸系统疾病的诊断带来了革命性的变化,如同给内镜医生配备了“微观慧眼”,能够深入到人体肺部组织的微观世界,让隐藏在细胞层面的病变无所遁形。

一、什么是共聚焦显微内镜?

CLE是一种融合了显微技术、光学成像与内镜诊断的创新技术。它以激光为光源,通过高精尖的光学系统,将激光精确聚焦于脏器表面,实现无创、高分辨率的成像。根据仪器构造、成像方式的不同,目前CLE系统主要分为3种类型:整合式共聚焦激光显微内镜(eCLE)、探头式共聚焦激光显微内镜(pCLE)和探针式共聚焦激光显微内镜(nCLE)。eCLE将激光发射部及图像接收部整合于可弯曲内镜前端; pCLE将激光传导和光信号接收整合到一根细长探头,可经内镜工作通道到达病灶部位进行探查;nCLE则采用细针型导管,通过穿刺针或内镜通道到达深部组织。

CLE的工作原理基于激光扫描共聚焦显微镜成像原理。工作时,激光源发射出特定波长的激光束,组织中的荧光素在激光的激发下发射荧光,经探头接收后送回主机,转化为数字信号传输至计算机,最终聚合成清晰的三维动态视频图像。这种成像方式能够将聚焦平面以外的成像信息过滤,只显示聚焦平面上的图像,从而大大提高成像的清晰度和分辨率。通过这种方式,医生在进行内镜检查的同时,可实时观察到组织内部细胞的形态、结构及它们之间的相互关系,就像在微观世界里进行一场“现场直播”。

图1 版权图片 不授权转载

二、在呼吸系统疾病诊断中的应用实例

1. 肺癌诊断:肺癌是呼吸系统最为常见且凶险的疾病之一。早期肺癌的症状常不明显,等到出现明显症状时,病情可能已经发展到中晚期。CLE在肺癌早期诊断中具有巨大优势。在支气管镜检查过程中,医生可以利用CLE对肺部可疑病变部位进行微观观察。正常的肺组织细胞排列整齐,形态规则。而肺癌细胞则呈现出细胞核增大、形态不规则、细胞排列紊乱等特征。通过对这些微观特征的识别,可大大提高肺癌的早期诊断率。

图2 共聚焦显微内镜显示原始结构严重破坏的紊乱纤维组织,并可见点状或黑洞样结构,提示肺癌可能性。

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2. 肺部感染性疾病诊断:肺部感染是临床常见病症,不同病原体引起的感染,治疗方法截然不同。CLE能够帮助医生快速、准确地判断感染的病原体类型。比如,对于怀疑真菌感染的患者,CLE下可以观察到真菌特有的菌丝形态和结构,这与细菌感染导致的细胞变化明显不同。这使得医生能够及时调整治疗方案,使用针对性的抗真菌药物,避免因误诊而延误病情。

3. 间质性肺疾病诊断:间质性肺疾病是一组累及肺间质和肺泡腔的弥漫性肺疾病,病因复杂,诊断难度较大。CLE可以观察到肺间质组织中细胞外基质的变化、成纤维细胞的活化情况等。在特发性肺纤维化患者中,CLE下可见肺间质内胶原纤维增多、排列紊乱,成纤维细胞灶形成等特征。

4. 肺移植术后病情评估:排斥反应是肺移植术后严重并发症之一,其发生率较高。病理诊断是急性排斥反应诊断的“金标准”,但肺移植患者基础状态较差,不适宜多点大量肺组织病理取材。通过CLE,医生可以观察到肺移植术后肺组织的微观结构变化,及时发现排斥反应的迹象,并采取相应的治疗措施。

5. 慢性阻塞性肺疾病(COPD)的评估:COPD的病理生理基础是肺实质组织破坏导致肺弹性回缩力下降或丧失和小气道纤维化致进行性气流受限导致的肺功能持续受损。CLE能够实时观察肺气肿患者肺泡特征性显微结构,并提供与胸部CT及肺功能指标相关的补充信息,为评估COPD的严重程度和治疗干预效果提供了新的手段。

三、共聚焦显微内镜的优势

1. 实时诊断:与传统的病理检查需要将组织样本送到实验室进行处理,等待数小时甚至数天才能得到结果不同,CLE能够在检查过程中实时获取组织的微观图像,医生可以当场作出诊断,缩短了诊断时间。

2. 精准定位:在进行内镜检查时,医生可以通过CLE对可疑病变部位精准定位,准确获取病变组织。避免了盲目取材,提高了诊断的准确性,并减少了对正常组织的损伤。

3. 减少创伤:CLE可以在不进行大面积组织切除的情况下,深入观察组织内部情况。相比传统的活检术,它对患者身体造成的创伤更小,患者术后恢复更快,降低了手术风险和并发症的发生率。

四、展望未来

随着科技的不断进步,CLE技术也在持续发展和完善。未来,一方面,设备的分辨率和成像质量将进一步提高,能够观察到更细微的细胞结构和分子变化,为疾病的早期诊断和精准治疗提供更有力的支持。另一方面,CLE可能会与其他先进技术,如人工智能(AI)相结合。AI可以对CLE获取的大量图像数据进行快速分析和处理,帮助医生更准确地识别病变特征,提高诊断的效率和准确性。

CLE作为呼吸系统疾病诊断领域的新兴技术,已经展现出巨大的潜力和优势。它为医生提供了一种全新的、深入微观世界的诊断手段,为呼吸系统疾病的早期发现、准确诊断和有效治疗开辟了新的道路。

来源: 中华医学会

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