《Journal of Dentistry》:Autofluorescence-Based Devices for Oral Cancer Screening - A Scoping Review
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背景:口腔癌(OSCC)和口腔潜在恶性疾病(OPMDs)持续存在诊断挑战,晚期检测导致预后不良和高治疗发病率。基于椅旁自动荧光的设备如GOCCLES和OralID已被开发用于补充常规口腔检查(COE),但其诊断性能和临床实用性需要进一步探索。本范围综述绘制了G
背景:口腔癌(OSCC)和口腔潜在恶性疾病(OPMDs)持续存在诊断挑战,晚期检测导致预后不良和高治疗发病率。基于椅旁自动荧光的设备如GOCCLES和OralID已被开发用于补充常规口腔检查(COE),但其诊断性能和临床实用性需要进一步探索。本范围综述绘制了GOCCLES和OralID现有证据的图谱,描述了研究人群、临床背景和报告的诊断结果。
方法:本综述遵循PRISMA-ScR指南,并使用人群-概念-背景(PCC)框架进行开发。对PubMed、Scopus、Web of Science、Embase和Google Scholar(1996年1月1日-2026年6月)进行了系统检索,确定了评估GOCCLES或OralID在人类受试者中的原始实证研究。两名独立审稿人进行了标题/摘要筛选、全文资格评估和数据提取。根据JBI范围综述方法,未进行正式批判性评估。综合是描述性和叙述性的。
结果:在122条已识别记录中,13项研究符合纳入标准(6项评估GOCCLES,7项评估OralID),涵盖7个国家共577名参与者。研究设计包括观察性研究、临床试验、病例系列和病例报告。人群包括混合OPMD/OSCC队列(n=5)、仅OPMD(n=2)、仅OSCC(n=2)和其他组(支持性牙周护理、HIV阳性、自身免疫性疾病)。GOCCLES对组织病理学的敏感性较低(33~66%),特异性低至中等(40~90.6%),在初级保健筛查中特异性更好(90.6%)。OralID根据背景表现出高敏感性(74~100%)但低特异性(18~89%)。最强表现发生在围手术期切缘界定(手术切缘准确率从52%提高到74%;无肿瘤切缘率97% vs. 传统手术的73%)。高假阳性率和角化过度症限制荧光穿透的"伞效应"被一致报道。
结论:GOCCLES和OralID的证据是异质性和背景依赖性的。两种设备均不能同时持续实现高敏感性和高特异性。其主要价值似乎是辅助性的——指导活检部位选择或术中切缘——而不是作为独立的筛查工具。未来研究需要标准化方案、组织病理学参考标准以及更清晰的适当临床背景定义,特别是在非专科初级保健环境中。
临床意义:GOCCLES和OralID应作为常规口腔检查的辅助手段,而不是作为独立的诊断或筛查工具。其最明确的潜在益处在于特定的临床情况,特别是识别最具代表性的活检部位、界定异质性或边界不清的病变范围,以及在已确诊的口腔癌中协助术中切缘界定。它们还可能有助于突出临床隐匿的黏膜异常,支持记录,并在结合病变病史、触诊、危险因素和专科判断解释结果时提示转诊。
当前证据不支持常规人群筛查、用于无症状低风险个体、在阴性结果后排除恶性肿瘤、或替代活检和组织病理学。假阳性结果可能出现在炎症、创伤、感染、瘢痕和免疫介导疾病中,而角化过度病变可能因光穿透减少而产生假阴性结果。证据也不足以表明这些设备能提高转诊准确性、减少诊断延迟、预测恶性转化、提高生存率或在初级保健中提供具有成本效益的常规监测。
1. 引言
口腔癌(OC)是全球癌症负担中日益增长的重要组成部分,发病率在东南亚和中东欧地区尤为集中。口腔鳞状细胞癌(OSCC)约占口腔内所有恶性肿瘤的90%,预计到2050年全球发病率将增加65%。尽管手术和辅助治疗取得了进展,但约50%的OSCC病例在晚期(T3或T4)才被诊断,导致预后较差且治疗并发症较高。口腔潜在恶性疾病(OPMDs)包括白斑、红斑和黏膜下纤维化,被认为是可发生恶性转化的前驱病变,因此及时识别和适当管理这些病变对患者预后至关重要。常规口腔检查(COE)在白光下通过视觉检查和触诊进行,仍是口腔癌筛查的公认金标准,但诊断需经活检后组织病理学确认。然而,COE受操作者主观性和早期黏膜变化的细微性、多灶性或异质性限制,降低了跨临床技能水平的可靠性。临床医生常难以准确界定异型增生的范围并识别最佳活检部位。此外,手术切缘状态是通过术中判断直接可修改的少数预后决定因素之一,因此准确界定切缘具有直接预后和手术意义。诊断不确定性的下游后果包括对二三级医疗机构的转诊负担,一项英国评估显示,12.3%的转诊被拒绝为不适当,且约10%的转诊者承担了60%的转诊量,表明少数从业者给二级服务带来了不成比例的负担。为弥补这些诊断局限性,已开发了一系列椅旁辅助技术作为COE的补充。其中,基于自动荧光的设备利用健康与异型增生口腔黏膜的不同荧光特性。当口腔组织被蓝紫光(400~500 nm)照射时,基质中结构完整的胶原和其他内源性荧光团会发出特征性绿色荧光。在异型增生或恶性组织中,细胞外基质降解、新生血管生成和代谢活动改变共同破坏这种荧光,产生局灶性荧光丧失,在周围绿色背景下呈现暗区。这一光学原理支持了多种商用筛查设备,包括GOCCLES?和OralID?。GOCCLES是一种三层叠层光学结构,利用组织自动荧光原理直接可视化癌性和癌前病变,使用牙科固化光单元照亮口腔以激活组织自动荧光,通过专用滤光眼镜观察。OralID是一种手持式自动荧光设备,用蓝紫光(约435~460 nm)照射组织,临床医生佩戴内置滤光片的OralID护目镜,将手持光源引入口腔,激发胶原发出约500~550 nm的绿色光,使组织呈现特征性绿色荧光,化生变化减少荧光,因此出现局灶性荧光丧失。
1.1 基本原理
尽管GOCCLES和OralID在临床中可用,但其诊断性能和临床实用性仍不完全清楚。初步证据表明GOCCLES可能增强病变范围界定并改善活检部位选择,但该工具的临床有效性仍存在争议。现有文献受限于有限的临床研究数量、显著的方法学异质性、参考标准差异以及不一致的结果报告。这些条件排除了正式的荟萃分析,而需要进行系统性的证据映射。因此,范围综述是最合适的方法学方法,以系统性地绘制现有原始文献、描述现有证据的性质并划定知识空白。
1.2 目标
本范围综述旨在实现以下目标:1)报告GOCCLES和OralID在纳入研究中的诊断性能结果,包括敏感性、特异性、阳性和阴性预测值;2)描述评估GOCCLES和OralID的研究人群,包括OPMD、OSCC、混合病变队列和其他;3)确定GOCCLES和OralID应用的临床背景,包括筛查、辅助检查、活检指导和术中切缘界定。
2. 方法
2.1 方案与注册
本范围综述的方案在审查前已在开放科学框架(OSF)上注册。方法学采用乔安娜·布里格斯研究所(JBI)范围综述方法学,并按系统综述和荟萃分析优先报告条目扩展—范围综述(PRISMA-ScR)进行报告。注册方案可在https://doi.org/10.17605/OSF.IO/R3AMZ2获取。
2.2 纳入标准
纳入和排除标准采用范围综述推荐的PCC(参与者、概念、背景)框架构建。参与者包括在任何临床、牙科、学术或筛查环境中接受口腔检查以评估OPMD、OSCC或其他可疑口腔黏膜病变的人类患者。概念是评估GOCCLES或OralID作为基于自动荧光的辅助设备用于口腔病变检测、界定、筛查或相关诊断应用。背景包括初级牙科护理、口腔内科诊所和医院肿瘤或外科服务等临床环境。纳入的研究为原始实证研究(如诊断准确性研究、比较研究、临床试验、观察性研究、试点和可行性研究),以英文报告。排除标准包括不直接评估GOCCLES或OralID的研究;非人类或纯实验室工作;评论、社论、叙述性综述、无结果的方案和其他非实证出版物;以及非英文报告。
2.3 信息源
在五个电子数据库(PubMed、Scopus、Web of Science、Embase和Google Scholar)中进行文献检索。这些数据库旨在确保生物医学、牙科和跨学科文献的广泛覆盖。此外,对纳入研究和相关综述的参考文献列表进行手工检索(上升法),以识别更多符合条件的文献。灰色文献未系统纳入。
2.4 检索
针对GOCCLES和OralID分别制定了全面的检索策略,使用设备特异性术语和口腔病变术语。检索范围为过去30年(1996年1月1日-2026年6月)发表的研究。使用MeSH术语(PubMed)和检索字段(Scopus),结合布尔运算符创建检索串。关键检索词包括“GOCCLES”、“autofluorescence”、“oral cancer”、“screening”、“biopsy”、“OralID”、“Oral Squamous Cell Carcinoma”、“adjunctive device”、“lesion delineation”、“OPMD”、“oral dysplasia”、“OSCC”和“oral neoplasm”。类似关键词经适当语法调整后用于所有其他数据库。检索限于英文发表的研究。
2.5 证据来源选择
所有从数据库检索中获得的记录导入EndNote 25进行去重和组织,然后导入Rayyan进行额外去重。研究选择分两个阶段进行:第一阶段,两名独立审稿人根据预定义纳入标准独立筛选标题和摘要,将研究分类为可能符合或明显不符合;第二阶段,获取可能符合的研究全文,并由相同审稿人独立评估,记录排除原因。整个过程在PRISMA-ScR流程图(图1)中记录,但此处不展示图示。
2.6 数据提取过程
数据提取分三个阶段进行:训练阶段、可靠性验证阶段和最终提取阶段。训练阶段:两名独立审稿人在一小部分纳入的GOCCLES和OralID研究上试点数据提取表,确保对自动荧光设备特异性变量(如病变界定结果、设备使用背景)的一致解释,并完善表格。可靠性验证阶段:两名审稿人从第二组研究中独立提取数据并比较结果,以识别歧义并进一步协调编码规则。提取阶段:两名审稿人使用最终表格独立提取所有剩余纳入研究的数据,比较一致性,通过讨论或第三审稿人意见解决差异。
2.7 数据项
从每项纳入研究中提取的数据包括书目信息(作者、发表年份、国家)、研究特征(研究设计、环境)、参与者和病变特征。评估的设备(GOCCLES或OralID)和任何比较器、临床背景和适应症(筛查、辅助检查、病变界定、活检指导)、诊断和临床结果(如敏感性、特异性、预测值、与组织病理学的一致性、病变界定发现)、可行性或实施相关观察,以及关键方法学特征如参考标准和随访程序。缺失或不明确的信息记录为“未报告”,不进行假设。
2.8 单个证据来源的批判性评估
根据范围综述的目标和JBI方法学指南,未进行正式批判性评估。因为本研究旨在评估GOCCLES和OralID现有证据的范围、程度和性质,而非检查证据质量。
2.9 结果综合
综合是描述性和叙述性的,符合范围综述目标。提取的数据首先整理成表格,总结研究特征、评估设备、临床适应症和关键诊断及临床结果。然后分两个主要层级进行综合:1)按设备、病变谱和临床背景绘制证据基础;2)总结报告的诊断性能和临床相关结果(如病变界定、活检部位指导、可行性)。在足够相似的研究子集之间,报告简单描述性统计(如范围或中位数),但不进行正式荟萃分析。
3. 结果
3.1 证据来源选择
数据库检索共识别122条记录:PubMed(n=14)、Embase(n=11)、Scopus(n=18)、Web of Science(n=12)和Google Scholar(n=67)。去除44条重复记录后,78条记录进入标题和摘要筛选,其中57条被排除。21篇全文进行资格评估。8篇在全文筛选阶段被排除,原因包括:未评估GOCCLES或OralID(n=2)、无结果的方案(n=2)、仅会议摘要(n=1)、重叠人群且数据不足(n=1)、全文不可用(n=1)和非原始实证研究(n=1)。最终13项研究符合纳入标准。
3.2 证据来源特征
13项纳入研究的主要特征总结于表1。研究发表于2015-2025年,涵盖十年间GOCCLES和OralID临床使用的初步证据。6项评估GOCCLES,7项评估OralID。研究在七个国家进行:意大利(n=3)、罗马尼亚(n=3)、埃及(n=1)、苏丹(n=1)、印度(n=1)、西班牙(n=1)和美国(n=1)。总样本量为577名参与者。排除病例报告和病例系列后,个体研究样本量从9至200不等。非病例报告研究的平均样本量约为52。最常见的种群为混合OPMD和OSCC队列(5项研究),2项仅包含OPMD,2项仅包含OSCC。3项研究调查了不同临床人群:支持性牙周护理患者、HIV阳性个体和系统性红斑狼疮(SLE)患者。两项病例水平研究提供了独特证据,包括OralID在烟草和槟榔暴露患者中的使用以及GOCCLES在自身免疫性疾病背景下的使用。
3.3 单个证据来源的批判性评估
未进行正式批判性评估。
3.4 单个证据来源的结果
3.4.1 报告正式诊断准确性指标的研究
GOCCLES: 三项研究报告了正式准确性指标。Lajolo等(2022)和Martín-Mu?oz等(2025)显示,以组织病理学为参考标准,GOCCLES作为独立辅助工具敏感性低(33.3%~66%),特异性低(40%~48%),阳性预测值(PPV)低。甲苯胺蓝在所有指标上均优于GOCCLES,尤其在PPV(55%和70% vs. 34%和25%)和阴性预测值(NPV)(95%和77.3% vs. 77%和50%)。GOCCLES与甲苯胺蓝联合使用(Martín-Mu?oz等,2025)在特异性上略有改善,但敏感性无相应提高,表明该设备的价值在于减少假阳性检查而非增加真阳性检测。Cuozzo等(2025)在支持性牙周护理中将GOCCLES用于口腔黏膜筛查,由牙科卫生员操作,以全科医生检查为参考而非组织病理学,记录了最高特异性(90.6%)和AUROC(0.760),其阳性似然比(LR+,6.55)略高于全科医生COE(5.20),表明在初级保健筛查背景下,牙科卫生员的阳性发现具有有意义的分辨价值。本研究与另两项专科研究(特异性40%~48%)的对比显著,反映了健康人群筛查与高风险OPMD队列的差异。
OralID: 三项研究报告了三个不同临床背景的正式准确性指标。Mohamed(2024)在围手术期肿瘤背景下,由口腔颌面外科医生操作OralID,所有指标均优于临床比较器,手术切缘评估敏感性从52.2%提高到74%(p=0.02)。Tamí-Maury等(2023)在HIV阳性筛查人群中报告了最低特异性(18%)和AUROC(0.55),归因于免疫缺陷患者中念珠菌病、苔藓样反应等模拟异型增生荧光丧失模式。Sadakah等(2023)在口腔外科活检指导背景下获得100%敏感性,但样本量小(n=20)且缺乏PPV和NPV数据,限制了评估。
3.4.2 报告非标准定量结果的研究
Bu?tiuc等(2021)报告了OralID与常规白光检查在七个解剖部位间的一致性,Kappa值从面颊的0.627到腭和牙槽嵴的1.000,表明部位水平病变识别高度一致,但并非解剖均匀。Perdiou等(2025)报告了OralID引导组无肿瘤切缘率显著高于传统手术组(97% vs. 73.17%;p=0.003),且可用更窄的切缘(5 mm vs. 10 mm)实现更好的肿瘤学结果。
3.4.3 报告定性或描述性发现的研究
五项研究未提供可计算准确性统计。Moro等(2015)报告GOCCLES检测率为96.9%,发现1例隐匿癌,但假阳性率50%,且两种方法间无显著差异。Rusu等(2023)在牙科学院培训环境中确认了GOCCLES的操作可行性,但无参考标准。Casu(2025)报告GOCCLES在SLE患者中识别出两处临床隐匿病变,并在治疗后确认黏膜愈合。Bokkasam等(2019)报告OralID指导活检确认了上皮异型增生,包括一处临床隐匿病变。Bu?tiuc等(2021)描述OralID可视化发现一处COE不可见的口底病变,并报告了更好的病变轮廓界定,但缺乏活检确认。
3.5 结果综合
两种设备均未在不同人群和背景下同时实现高敏感性和高特异性。高敏感性/低特异性权衡是主导模式,尤其对OralID。临床背景和操作者环境是测量性能的重要决定因素。高假阳性率表明两种设备目前均不适合作为独立工具。其临床价值(在已确立的情况下)在于结构化诊断路径中的辅助或指导角色,保留组织病理学作为最终参考标准。
4. 讨论
4.1 证据总结
尽管口腔癌管理取得诸多进展,OSCC患者的生存率并未显著改善,研究预测到2040年发病率将增加40%,死亡率相应上升。可疑病变的识别、转诊和确诊延迟仍是OSCC不良预后的关键因素。牙科就诊为牙科专业人员提供了机会性筛查的机会,但既往研究一致报告牙科医生和牙科学生在口腔癌识别方面的知识和检查技能存在差距。自动荧光设备显示相对高敏感性但低特异性的发现应被解读为描述性模式,而非诊断准确性的汇总定量估计。研究设计、人群、临床环境、操作者经验、病变谱、参考标准和结果报告的高度异质性排除了荟萃分析,限制了直接比较。病例报告和病例系列的纳入与范围综述目标一致,旨在绘制完整证据范围,而非根据研究规模或方法学等级限制。这些报告提供了关于较少研究背景的信息,包括GOCCLES在SLE患者中的使用和OralID在烟草和槟榔暴露患者中的使用,并展示了临床隐匿异常检测、活检部位指导和黏膜愈合监测等潜在应用。但这些发现不应被解释为诊断准确性、有效性或普遍性的证据。其纳入可能使证据基础显得更广泛或更有利,但应将其视为描述性、假设生成性观察,与正式诊断准确性证据分开呈现。基于人工智能(AI)的方法在OPMD和口腔癌检测中日益成熟,但仍应被视为筛查和决策支持工具,而非最终诊断方式。AI技术在资源受限环境中获取有限,且存在患者保密、数据安全、算法偏差等问题。自动荧光设备与AI算法的整合有望改善早期检测,但需进一步研究。自动荧光设备的一个重要局限性是评估伴有角化过度的病变时能力下降,角化过度症(伞效应)会保留荧光,产生假阴性结果。红色病变因上皮变薄和血管增多,荧光丧失更明显,检测率更高;白色病变如白斑常因角化过度产生假阴性。自动荧光评估浅表黏膜变化和侧向扩散,但低估了疾病的真实三维范围。OSCC和OPMD的最终诊断需要活检后组织病理学检查。OralID在围手术期切缘评估和专科背景下显示出比GOCCLES更高的敏感性,而GOCCLES在初级保健筛查中表现出最佳效率。自动荧光设备在活检部位选择、手术切缘评估和病变界定方面可能提供更大价值。
4.2 局限性
本范围综述存在若干局限性。首先,排除非英文研究可能引入语言偏倚。其次,未系统检索灰色文献,可能遗漏正在进行或未发表的研究。第三,纳入小样本研究限制了结果的普遍性。更重要的是,缺乏正式方法学质量或偏倚风险评估,限制了结论的可信度,因为所有纳入研究无论其设计局限性均被纳入综合。这影响了直接临床适用性,临床医生应避免将结果推广到不同人群、操作者和环境。结论最好被视为初步和假设生成性,临床实施应保持谨慎,直到更大规模、设计良好的诊断准确性研究确认这些设备能否改善诊断决策和患者结局。然而,本范围综述的主要目标是绘制现有文献,而非回答一个高度聚焦的临床问题,因此临床建议是探索性的而非确定性的。
4.3 建议
未来研究应使用标准化方法,包括对所有检查病变(不仅限于设备阳性者)进行组织病理学确认,以计算真正的敏感性和