《Lasers in Medical Science》:Confocal laser microendoscopy characterization of vascular features in facial basal cell carcinoma: a comparative analysis of tumor and adjacent healthy tissue
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共聚焦激光显微内镜(Confocal laser microendoscopy, CLE)在基底细胞癌(basal cell carcinoma, BCC)中的初步应用已显示出良好前景,但该领域的数据仍然有限。肿瘤血管可通过CLE清晰显像,其形态与正常组织存在
共聚焦激光显微内镜(Confocal laser microendoscopy, CLE)在基底细胞癌(basal cell carcinoma, BCC)中的初步应用已显示出良好前景,但该领域的数据仍然有限。肿瘤血管可通过CLE清晰显像,其形态与正常组织存在显著差异,但尚未被系统性地作为CLE在BCC中的分析靶点。通过对血管特征的系统评估,研究人员旨在定义支持CLE在BCC中更标准化、更客观应用的诊断标准。研究人员对9例经组织学确诊的面部BCC患者进行了CLE成像。共分析了40个无伪影血管序列(20个BCC、20个健康皮肤),采用五项预定义标准,由三名设盲评审者独立评分。计算了诊断准确性、敏感性、特异性及评审者间一致性。正常皮肤表现为形态规则、边界清晰、大小均匀的圆形血管,而BCC则表现为异质性、扩张及拉长的血管,边界模糊且血流速度不一。平均敏感性和特异性分别为91.7±4.7%和86.7±6.2%,评审者间一致性较高(κ=0.77)。CLE序列中的血管特征支持BCC与健康皮肤的鉴别。将血管标准纳入基于CLE的评分系统,有望实现BCC与健康皮肤更标准化的鉴别。需要在更大规模患者队列中开展进一步研究,以验证这些初步发现并评估其临床应用价值。本研究为回顾性分析,不适用前瞻性注册。
**面部基底细胞癌的共聚焦激光显微内镜血管特征研究:迈向标准化光学活检的初步探索**
**研究背景与目的**
面部基底细胞癌(basal cell carcinoma, BCC)的临床管理面临独特挑战。尽管BCC通常生长缓慢且极少转移,但彻底的手术切除至关重要,因为不完全切除会显著增加复发风险。文献报告的不完全切除(R0)率存在高度异质性,平均约为11%。此外,面部在功能和美观上均十分脆弱,即使微小的组织缺损,尤其是在鼻部或耳部,也可能严重限制重建方案的选择和最终效果。因此,非侵入性诊断方法,如光学活检技术,具有重要的潜在临床价值。
共聚焦激光显微内镜(confocal laser endomicroscopy, CLE)是一种成熟的成像技术,通过在静脉注射荧光素钠后检测荧光信号,实时生成表层组织的体内图像(穿透深度55–65 μm)。研究人员的先前可行性研究已证实CLE能够区分BCC与正常皮肤,并提示组织均质性和细胞大小可作为鉴别标志。然而,CLE在BCC中尚未被系统研究的一个方面是血管形态。肿瘤血管生成与正常组织差异显著:不受控制的肿瘤生长导致缺氧区域,缺氧与肿瘤细胞分泌的促血管生成因子共同驱动过度的局部血管生成信号,最终形成高通透性、不规则且结构异常的肿瘤血管。
由于CLE通过静脉注射荧光素显像,为直接研究血管特征提供了独特机会。在其他肿瘤类型(如头颈部鳞状细胞癌,HNSCC)中的研究表明,血管模式可能提供额外的诊断价值。本研究旨在通过系统性评估BCC中的血管特征,定义初步的形态学标准以区分BCC与正常组织,从而提高诊断可靠性并减少对观察者经验的依赖。据研究人员所知,这是首个直接比较CLE可视化BCC与健康皮肤血管模式的研究。
**研究方法与技术**
本研究为回顾性分析。研究纳入9例经组织学确诊的面部BCC患者。CLE检查均在手术切除前即刻进行,患者接受2.5 mL静脉荧光素钠注射,若图像质量下降则追加注射。操作者使用手持式CLE探头(Cellvizio系统,Mauna Kea Technologies,巴黎,法国)依次检查肿瘤区域及同一解剖区域内临床上未受累的邻近皮损周围皮肤,并记录不同亚区的视频序列。切除后,对应组织区域分别送组织病理学检查,以实现CLE记录与组织学验证组织(BCC及同一手术标本中的邻近正常皮肤)的关联。参考“健康皮肤”定义为肿瘤部位附近肉眼未见受累的皮损周围组织。
视频处理使用Cellvizio Viewer软件(版本1.6.2.A)。为减少选择偏倚,系统筛选所有从组织学验证的肿瘤和健康组织部位获得的CLE记录,提取所有显示血管横断面或血管结构的视频序列,排除受运动伪影或图像质量严重影响的片段以及相同组织区域的重复序列。最终数据集仅包含适合设盲评估且无伪影的血管序列。除排除重复序列和伪影严重片段外,不基于血管形态进行排除。
首先由第一作者进行非设盲回顾,基于观察结果和既往CLE临床经验,定义BCC和正常组织的特征性血管特征,并确立五项鉴别标准:①规则形态;②边界清晰;③血管扩张;④血管拉长/异质性;⑤血流速度不均。向评审者提供由四张代表性静态图像和简要说明组成的简报包。三名具有至少五年CLE检查经验的评审者对所选视频序列进行独立设盲评估,先判断五项血管特征的存在与否,再将血管分类为BCC或健康组织。统计采用SPSS 26.0计算每名评审者的准确性、敏感性、特异性、阳性预测值(PPV)和阴性预测值(NPV),并计算三人均值;评审者间一致性用Fleiss' kappa评估。使用Cochran's Q检验和McNemar检验对五项预定义标准在肿瘤和健康组织中的出现频率进行比较。
**研究结果**
**流行病学与技术数据:** 共纳入9例患者的CLE序列,其中2例BCC位于鼻部,7例位于耳廓。从包含9888张图像并与组织病理学对应的原始数据中,获得40个无伪影血管序列,共2904张图像,其中一半代表BCC,另一半代表健康组织。
**血管特征的描述:** 第一作者在CLE血管序列中发现,健康组织中血管横断面呈椭圆形或圆形,边界清晰,多个形态相似的血管横断面常邻近分布。BCC中血管则更显异质性,表现为拉长变窄或明显扩张且边界模糊,血管直径、形态和大小变化显著,血管密度分布更不规则,部分血管中可见单个血细胞加速流动。
**评审者对血管特征的评估:** Cochran's Q检验显示,所有评审者在健康组织和肿瘤序列中五项标准的出现频率均存在显著差异(健康组织:Q=50.48;41.64;68.48,p<0.001;肿瘤:Q=38.15;34.0;26.15,p<0.001)。McNemar检验两两比较显示,在健康组织中,特征1(规则形态)和特征2(边界清晰)被三名评审者一致地较特征3、4、5更频繁地观察到;在肿瘤组织中,特征4(血管拉长/异质性)和特征5(血流速度不均)被所有评审者显著更频繁地检测到(均p<0.05)。特征3(血管扩张)被所有评审者鉴定为显著频繁于特征1,但与特征2相比仅两名评审者达到显著。这些发现表明特征1和2特别适合识别健康组织血管,而特征4和5,以及一定程度上特征3,可作为肿瘤血管的可靠指标。
**设盲CLE评估:** 三名评审者获得的敏感性分别为85%、95%和95%,特异性分别为90%、85%和95%,平均敏感性91.7%±4.7%,平均特异性86.7%±6.2%,平均准确性89.2%。Fleiss' kappa为0.77,显示评审者间具有高度一致性。
**讨论与结论**
**讨论:** 既往研究曾提出利用多种CLE以外的成像方式,以血管特征作为鉴别BCC与正常皮肤的诊断标准。本研究结果与此一致,证实BCC血管表现出与健康组织不同的形态,包括分布和管径的更大异质性以及不规则、扩张和渗漏的血管走行。多普勒超声可基于紊乱的血管结构和加速的血流区分BCC;反射式共聚焦显微镜(RCM)识别出提示肿瘤新生血管的分支血管模式;高清晰度光学相干断层扫描(OCT)也报告了扩张血管是BCC的特征。但与本研究不同,这些方法主要侧重于肿瘤性质和恶性程度的诊断评估,而非术中切缘界定。
与研究人员团队先前对CLE在BCC中的初步评估(敏感性86.75%)相比,本研究仅基于血管模式的分析获得了更高的敏感性(91.7%)。与单一形态学标准(如细胞边界、细胞增大、表皮影、栅栏状/极化或纤维化,准确性59.4%-95.3%)相比,本研究89.2%的准确性提示血管模式可能是特别可靠的鉴别指标。但直接比较受限于数据集采集方案不同(本研究专门筛选了血管序列)。与其他肿瘤类型的CLE研究相比,口腔癌的鉴别敏感性90.1%、特异性87.4%,喉癌和咽癌为敏感性95.1%、特异性86.4%,而针对喉部及下咽部癌血管结构的CLE研究敏感性为90.6%、特异性仅71.3%。本研究结果在BCC中展现了相当高的敏感性,并在特异性方面明显优于该血管专项研究。
本研究存在若干局限性:首先为小样本量的初步分析;其次,排除含明显伪影的序列可能引入选择偏倚,未来需纳入含伪影序列并系统量化伪影影响的研究;第三,仅研究了单一形态学特征,而该特征在肿瘤或健康组织中并非均匀分布;第四,回顾性研究设计需要在更大规模的前瞻性队列中验证。然而,这些初步发现已为优化临床应用提供了有价值的见解。在临床实践中,血管结构将只是区分BCC与正常组织的若干诊断标准之一。同时,研究结果表明血管构成了一个特别敏感的标志物,将其纳入综合评分系统,并在此类系统中赋予血管特征更大权重以充分利用其敏感性,有望实现CLE评估的标准化并减少对观察者经验的依赖。
**结论:** 本初步研究提供了血管结构可作为区分BCC与健康组织敏感特征的初步证据,可能有助于CLE作为光学活检技术的进一步确立。未来开发纳入这些发现的多参数评分系统,可能有助于提高诊断准确性、支持术中切缘评估并促进CLE评估的标准化。需要在更大规模队列中开展前瞻性临床研究以验证这些结果并确定其临床适用性。