小探头超声内镜的性能及其在食管癌TN分期中的价值

   小探头超声内镜的性能及其在食管癌TN分期中的价值

   中国临床医学影像杂志 2000年第3期第11卷

   作者：吴灵飞 王炳周 陈维荣 陈岳华 郑志超

   单位：汕头大学医学院附属二院，广东汕头515041

   关键词：腔内超声检查；食管肿瘤；肿瘤分期

    [摘要]目的：使用小探头超声内镜观察正常的食管结构并对食管癌患者进行术前TN分期。方法：在体外实验中，将12例切除的结构正常的食管放入水浴槽中，使用2.6mm直径的小探头观察超声图像并与组织学结构相对照。临床上，28例食管癌患者术前行小探头超声内镜检查。结果：在12MHz小探头下食管呈现5层结构，在15MHz小探头下食管可呈现7层结构，分别与组织学解剖结构相对应。其T期的总准确率为86％，N期总准确率为71％。结论：小探头超声可提供高分辨力的组织结构图像，并能较准确地对食管癌患者进行术前TN分期，对指导手术治疗及预后有重要意义。

    [中图分类号]R735.1；R815[文献标识码]A[文章编号]1008－1062(2000)03－0159－03

   The features of miniprobe sonography and its value in the TN staging of esophageal cancer

   WU Ling-fei,WANG Bing-zhou,CHEN Wei-rong,CHEN Yue-hua,ZHENG Zhi-chao

    （Department of Gastroenterology,Second Affiliated Hospital of Shantou University Medical College,Shantou Guangdong 515041,China）

    Abstract:Objective:Miniprobe sonography(MPS)was performed for evaluation of the normal structure of esophageal wall and of the TN staging of esophageal cancer.Methods:In vitro study,12 resected esophageal specimens were examined by a miniprobe 2.6mm in diameter in a water bath.In clinical study,28 patients with esophageal cancer were preoperatively examined by miniprobe sonography and the ultrasound findings were compared with histological findings in all cases.Results:In vitro study the normal esophageal wall was imaged as a five－ layered structure by a 12 MHz probe and as a seven－ layered structure by a 15MHz probe.In vivo study the total accuracy of T staging was 86％ (sensitivity 86％ and specificity 71％ )and the overall accuracy of N staging was 71％ (sensitivity 71％ and specificity 73％ ).Conclusions:The study shows that the high－ frequency miniprobe can produce highresolution images of the esophageal wall which correlate with histopathologic structures and MPS is helpful in preoperative TN staging of esophageal cancer.

    Key words:endosonography;esophageal neoplasms;neoplasm staging

    小探头超声内镜(MiniprobeSonography,MPS)是由小探头超声系统和内镜系统组合而成，是近年来发展较快的一种介入超声技术，目前国内应用不多，本文介绍日本富士能小探头超声系统的性能及其在食管癌TN分期中的临床价值。

    1材料与方法

    富士能公司生产的FujinonSP－501超声系统包括换能器和主机二部分。超声换能器前端带有机械旋转的小探头，其频率为12MHz或15MHz，连接长度为2.05m金属导管，直径2.6mm，可从直径2.8mm及以上的内镜活检管道插入，进行旋转360°扇形扫描或线阵扫描。主机由超声发生器及接收显像装置组成，可根据探头频率设定参数，对超声图像进行标记和测量，另附有超声打印系统。内镜系统为OlympusXQ－200型电子内镜，配有数字化高清晰度视频摄像及图像打印系统。将超声探头从内镜活检孔插入，医生即可在内镜指导下对消化道进行超声检查。

    体外实验：12例手术切除的新鲜食管标本放置在水浴槽中，超声探头亦浸浴水中，在食管粘膜表面进行扇形扫描或线阵扫描，记录超声图像，并与标本的组织学检查结果相对照。

    临床研究：患者作MPS术前准备，其检查过程与普通内镜相同，咽部局麻后，病人取左侧卧位，但需抬高头部，以防误吸。常规进镜检查，发现病灶后记录其部位并向胃内注入无气水约300～600ml，直至食管病变处贮水，探头伸出内镜前端2cm并浸入水中进行扫描。部分患者采用水囊法，即在内镜前端预置一气囊，病人取端坐位，进镜后向病变部注无气水2～6ml，抽出气囊内空气，使气囊充满液体，囊壁接触食管粘膜，探头在水囊中进行超声检查。扫描时，探头要与粘膜面平行，使超声波垂直穿透食管各层结构，注意调整探头与靶组织的距离及角度，过近或过远图像常不满意，检测完毕后应将水囊抽空后再退镜。本组食管癌28例，根据肿瘤浸润深度进行T分期：T1期指肿瘤局限于粘膜或粘膜下层，即在食管的超声结构中不超过粘膜下层，T2期指肿瘤浸润至固有肌层，T3期则指肿瘤穿透浆膜层。由于高频探头穿透力较弱，对侵犯周围组织和脏器的T4期肿瘤较难判定，因而将其一并归为T3期。根据有无淋巴结转移进行N分期：N0期为无淋巴结转移，N1期为有淋巴结转移，将超声结果与临床病理相对照。

    2结果

    2.1体外实验

    使用12MHz探头观察正常食管超声图像呈高、低回声交替的5层结构，与组织学结构相一致。第1层为高回声带，相当于粘膜层，第2层为低回声带，相当于粘膜肌层，第3层为高回声带，对应于粘膜下层，第4层为低回声带，代表固有肌层，第5层为高回声带，相当于外膜层。

    2.2临床研究

    在体内食管亦可呈现5层结构，然而，我们更常观察到的是3层结构。粘膜层、粘膜肌层和粘膜下层在体内一起融合为第1层高回声带，第2层低回声带仍由固有肌层组成，第3层高回声带仍代表外膜，食管癌TN分期的超声结果与病理诊断的比较见表1，表2。

    从以上两表中可以看出，MPS对T期的诊断准确率较高(86％)，其敏感性为86％，特异性为71％。对N期的诊断准确率则较低(71％)，其敏感性为70％，特异性为73％。但两者相比无显著性差异(P＞0.05)。

   表1 MPS对食管癌T分期的准确率

    3讨论5287

    内镜技术的发展促使了消化疾病诊治水平的提高，活检组织的免疫病理研究及光敏内镜技术的兴起推动肿瘤早期诊断技术的进步。然而，在内镜视野所不见的或活检难以达到的部位其病变的情况如肿瘤浸润深度和范围以及淋巴结转移的判定仍是临床上棘手的问题。肿瘤的治疗及预后则主要取决于这些因素。超声技术为解决这一难题提供了条件。但是，体表超声需通过腹壁肌肉脂肪等组织到达靶器官，要使用穿透力较强的低频率探头。此外，超声波在含气的空腔脏器中声能几乎全部被反射，不能透入下层组织，故图像常不清晰而在消化道中的应用价值不大。通过内镜将超声探头用导管送入需检查的组织表面，极大缩短了探头与靶器官的距离，通过注入无气水作介质，避免了空腔器官内气体对超声波的干扰，图像较清晰[1]。

   表2 MPS对食管癌N分组的准确率

    超声诊断的一个重要参数是探头频率。频率愈高，分辨力愈好，但穿透力愈差。体表超声因与靶组织距离较长，一般使用3.5MHz的探头。理论上讲，10，15及20MHz的高频探头检查深度约分别为8，6及2cm。10MHz的探头分辨力可达1mm。由于具有高的清晰度，因此对组织结构能进行较准确的分层。Silverstein等[2]首先使用小探头超声检测到胃的5层结构，并被Kimmey等从组织学对照研究中得到证实[3]。在体外实验中，我们使用12MHz探头进行扇形扫描，亦得到类似结果。尤其是换为15MHz探头时，偶可看到食管显示7层结构，即依次高低交替的回声带，第1层仍为粘膜层，第2层为粘膜肌层，第3层高回声信号为粘膜下层，第4层低回声为环形肌，第5层高回声带为肌间连接组织，第6层低回声为纵行肌，第7层高回声信号为外膜，与Fockens等报道的结果相一致[4]。然而，在临床实际工作中，食管的5层，尤其是7层结构较难观察到。由于水囊压迫的关系，食管壁常仅显示为3层，即食管内层的粘膜、粘膜肌层和粘膜下层三层融合为高回声的第1层结构，第2层仍为低回声的肌层，第3层为高回声的外膜[5]。我们在临床实践中体会到，食管各层的厚度随着年龄不同有所差异。超声探头在食管腔内常处于偏心位置，垂直扫描其焦距仅能达到食管壁的某一部分，其显示的厚度亦有所差别，因此，调整探头与靶器官的距离与角度，仔细辨认回声层次是获得正确诊断的关键。本组中MPS对食管癌T分期的总的准确率为86％，与文献报道的结果相同[6]。T1期准确率为100％，我们认为小探头高清晰分辨力是一个关键因素。在既往的报道中，T1期肿瘤常过高诊断为T2期，因为粘膜下层与肌层的融合导致诊断上的困难。在小探头下使用注水法，则可避免水囊对管壁的压迫，使粘膜肌层与粘膜下层之间，粘膜下层与固有肌层之间的区别成为可能。本组中1例粘膜内癌即是通过此法获得正确诊断。本组T2期诊断准确率较低(71％)，可能与食管结构有关。因为食管固有肌层与外膜之间无浆膜下层，范围较大的肌层肿瘤由于超声穿透力不够，影响第3回声带的观察，1例T2期肿瘤由于技术原因错误将炎性组织解释为肿瘤浸润导致分期过高(T3)。另1例T2期肿瘤由于微小癌段浸润至固有肌层，超声图像未能分辨出导致过低诊断为T1期。本组T3期肿瘤包括了TNM分期中的T3、T4二期，如肿瘤侵犯到外膜或超过外膜层，即第3回声带出现“断裂征”或者全层组织结构紊乱不清均可诊断为T3期，由于标准相对较宽，故准确率较高(89％)。本研究中T3期比例较大(57％)，我们认为这亦是T期准确率较高的原因之一。

    超声内镜对肿瘤淋巴结转移的判定仍是目前较棘手的问题。文献报道其准确率为50％～90％[6]。在超声图像上，一般认为恶性淋巴结呈略圆形低回声，边界清楚，直径较大；良性淋巴结则为强回声，呈椭圆形，边界模糊。高频探头对远距离的淋巴结显示不甚清晰，常需结合肿瘤浸润深度及淋巴结大小、特性等一并考虑。Tio等认为淋巴结的转移随肿瘤T期进展而可能性增加[7]，我们认为，在判断良恶性淋巴结的参数上，淋巴结的大小十分重要。恶生淋巴结直径常＞10mm。对于高频探头，因远场回声显示不十分清楚，单纯从回声特征进行区分有一定困难。一旦淋巴结回声不典型或距离较远，主观因素更为明显，因此，淋巴结转移的诊断准确率较低(71％)。此外，MPS对肿瘤准确进行TN分期，内镜医师的临床经验非常重要，经验不足或超声学知识欠缺是导致诊断失误的一个不可忽视的因素。术后将手术标本进行再次超声检查并与术前诊断对照，进行动物实验等均是提高诊断水平的十分有效的方法。在仪器上开发可调的低频小超声探头，对于明确远场病变，包括肿瘤的远处转移，即进行M分期，具有实际的临床意义。

    [参考文献]

    [1]Rosch T.Endoscopic ultrasonography.Endoscopy,1994,26:148～ 153.

    [2]Silverstein FE,Martin RW,Kimmey MB,et al.Experimental evaluation of an endoscopic ultrasound probe:in vitro and in vivo canine studies.Gastroenterology,1989,96:1058～ 1062.

    [3]Kimmey MB,Martin RW,Haggitt RC,et al.Histologic correlates of gastrointestinal ultrasound images.Gastroenterology,1989,96:433～ 441.

    [4]Fockens P,van Dullemen HM,Tytgat GNJ.Endosonography of stenotic esophageal carcinomas:preliminary experience with an ultra－ thin,balloon－ fitted ultrasound probe in four patients.Gastrointest Endosc,1996,44(2):226～ 228.

    [5]Hasegawa N,Niwa Y,Arisawa T,et al.Preoperative staging of resectability in carcinoma of the esophagus,stomach,and duodenum by endoscopic ultrasonography.Gastrointest Endosc,1996,44(4):388～ 393.

    [6]Rosch T,Lorenz R,Zenker K,et al.Local staging and assessment Gastrointestinal superficial esophageal carcinoma:comparison of an ultrasound probe and standard endoscopic ultrasonography.Endoscopy,1992,38(4):460～ 467.

    [7]Tio TL,Cohen P,Coene PP,et al.Endosonography and computed tomography of esophageal carcinoma.Gastroenterology,1989,96:1478～ 1486.

    (1999－12－21收稿)