荧光共聚焦显微镜在前列腺癌实时病理诊断中的应用与前景

导读在医学领域，诊断技术的创新常常是病人护理改进的前驱。荧光共聚焦显微镜（FCM）技术的最新研究揭示了这项技术在前列腺癌诊断中的巨大潜力。前列腺癌作为男性最常见的恶性肿瘤之一，其确诊和分级对患者治疗方案和预后评估至关重要

一、引言

在医学领域，诊断技术的创新常常是病人护理改进的前驱。荧光共聚焦显微镜（FCM）技术的最新研究揭示了这项技术在前列腺癌诊断中的巨大潜力。前列腺癌作为男性最常见的恶性肿瘤之一，其确诊和分级对患者治疗方案和预后评估至关重要。然而，传统的诊断方法，如血红素-伊红（HE）染色，尽管在精确性上已经成为黄金标准，但在时间效率上却存在明显的局限性。本文将深度解读最近的一项前瞻性比较研究[1]，这项研究评估了FCM在实时诊断前列腺癌中的表现，并与传统的HE染色进行了对比。文章旨在探讨FCM技术如何可能改善临床诊断流程，缩短患者的等待时间，并最终提升病人的治疗体验。

二、研究背景

在全球范围内，前列腺癌的发病率持续上升，早期诊断和准确分级对于患者的生存率和生活质量至关重要。标准的HE染色技术需要复杂的样本准备和较长的处理时间，这不仅延迟了诊断结果的获取，也增加了患者的心理负担。因此，科学家和医生一直在寻找更快捷的诊断方法以提高医疗效率。FCM作为一种创新技术，以其实时成像的优势，为前列腺癌的诊断提供了新的视角。这项研究的临床意义在于验证FCM在实时准确诊断前列腺癌中的应用潜力，同时评估其在不同病理学家间的一致性，这对于其在临床中的广泛接受和应用至关重要。

三、研究概述

研究采用的是前瞻性比较研究设计，涵盖了2019年3月至6月期间54名需要前列腺活检的患者。研究对FCM技术和传统HE染色技术进行了直接对比。共收集了427对样本，包括FCM即时生成的数字图像和相应的HE染色玻璃切片。为了评估这两种技术的一致性和准确性，研究邀请了四位无FCM诊断经验的国际病理学家进行盲评估。主要评估指标包括FCM在检测前列腺癌组织方面的敏感性和特异性，以及病理学家之间的一致性水平，后者通过Cohen's kappa值来衡量。次要评估指标则是FCM在区分国际泌尿病理学家协会（ISUP）分级方面的性能。研究的这一方法论确保了结果的可靠性和广泛的适用性。

四、研究结果的深入解读与分析

1、FCM与HE染色技术在前列腺癌检测中的表现对比

图1展示了FCM检测前列腺癌的能力，与HE染色技术的预测性能进行了对比，并展示了四位病理学家以及总体上的一致性和其他相关统计数据。

让我们逐项分析这张表格的内容：

- 对角线上的数字：表示HE和FCM对照病例的一致性。对于病理学家#1，当HE显示无癌症时，FCM也显示无癌症的情况有328次，而当HE显示有癌症时，FCM也显示有癌症的情况有70次。

- 敏感性：反映了FCM检测出实际存在的前列腺癌的能力。在总体上，敏感性是86.3%，这意味着有86.3%的癌症病例被FCM正确地识别出来。

- 特异性：衡量了FCM识别出实际没有前列腺癌的能力。总体特异性是97.2%，表明在没有癌症的情况下，FCM有97.2%的概率正确地给出了阴性结果。

- 阳性预测值：是指当FCM检测结果为阳性时，实际上存在前列腺癌的概率。总体阳性预测值是88.5%。

- 阴性预测值：是指当FCM检测结果为阴性时，实际上不存在前列腺癌的概率。总体阴性预测值是96.7%。

- AUC（面积下曲线）：是接受者操作特征曲线下的面积，用于衡量FCM检测前列腺癌的整体效能。总体AUC是0.92，接近1，这表明了FCM具有很高的区分能力。

- 观察者间一致性（Observed proportion of agreement）：反映了在所有病例中，FCM和HE检测结果一致的比例。总体上，这个比例是95.1%。

- Cohen’s kappa：是用来衡量两种评估方法（在此为FCM和HE）之间一致性的统计量，排除了随机一致的可能性。Kappa值在0和1之间，值越接近1表示一致性越好。总体Kappa值为0.84，表明FCM和HE之间有很高的一致性。

从这些数据我们可以看出，FCM在检测前列腺癌方面表现出高度的敏感性和特异性，与HE染色技术有很好的一致性。阳性和阴性预测值都很高，说明FCM是一个可靠的诊断工具。同时，高AUC值和Kappa值进一步证实了FCM作为前列腺癌检测工具的有效性。这些结果支持FCM在实时诊断前列腺癌中的应用潜力。

图1

2、比较FCM与HE染色技术在前列腺癌检出和分级中的准确度

图2提供了HE染色和FCM在前列腺癌检测和国际泌尿病理学家协会（ISUP）分级的识别中，不同评估者之间一致性的信息。这些数据包括了观察者之间的一致性比例和Cohen’s kappa统计量，kappa值用于衡量两位或多位评估者之间的一致性水平，排除了随机一致的可能性。

PCa检测的一致性：

- 在HE检测中，观察者间的一致性比例为98.3%，Cohen’s kappa值为0.95，表明几乎完美的一致性。

- 在FCM检测中，观察者间的一致性比例为95.5%，Cohen’s kappa值为0.86，这也表明了很高的一致性，虽然略低于HE。

ISUP分级的识别一致性：

- 对于HE，ISUP1和>ISUP1检测的一致性比例为81.8%，Cohen’s kappa值为0.47，表明中等水平的一致性。

- 对于FCM，这个比例为80.9%，Cohen’s kappa值为0.49，也显示出中等水平的一致性，与HE非常接近。

从这些数据可以得出以下结论：

- 前列腺癌的检测： 无论是使用HE还是FCM，评估者间的一致性都很高，说明这两种方法在检测前列腺癌方面都是可靠的。然而，HE的一致性略高于FCM，这可能是由于病理学家对HE染色技术更为熟悉。

- ISUP分级： 两种方法在ISUP分级的一致性都表现为中等，表明评估者在使用这两种技术进行癌症分级时存在一定的分歧。这可能反映出在癌症分级方面，这两种技术都需要进一步的改进和精细化，以提高一致性。

综上所述，HE和FCM在前列腺癌的检测上表现良好，但在更细致的癌症分级方面则需要进一步优化。这些结果对于改进前列腺癌的诊断流程有重要意义，尤其是在考虑采用新兴技术如FCM时。

图2

五、该研究的临床应用价值

结合文献的解读结果，该研究对临床应用的价值主要体现在以下几个方面：

1、快速诊断： FCM技术提供了一种实时的前列腺癌检测手段。在临床应用中，这可以显著缩短从活检到诊断的时间，对于需要迅速制定治疗计划的患者来说，这是一个巨大的优势。

2、高一致性： 研究显示FCM与传统的HE染色在前列腺癌检测方面具有高度的观察者间一致性。这种高一致性表明FCM可以作为一个可靠的诊断工具，临床上可以信赖其结果。

3、提高资源效率： 由于FCM减少了对化学染色和玻璃切片的需求，它可以减轻病理实验室的负担，降低成本并提高工作效率。

4、病理学家培训： 尽管FCM在癌症分级方面的一致性仅为中等，但这一挑战同时也指出了对病理学家进行FCM技术培训的潜在价值，以提高其在使用这项技术进行癌症分级时的准确性。

5、患者体验： 快速的诊断结果可以减少患者的焦虑，改善患者体验。此外，实时的数字图像获取还可以方便远程诊断和专家咨询，从而可能改善患者的治疗结果。

6、促进个性化医疗： FCM能够提供快速诊断，有助于个性化患者治疗方案的制定，特别是在那些需要快速决策的情况下，如决定是否需要立即进行手术。

总之，这项研究强调了FCM在前列腺癌快速诊断中的潜在价值和实际应用前景，尤其是在需要高效和精确医疗决策的现代医疗环境中。尽管需要进一步的研究来提高癌症分级的一致性，但FCM已经显示出它作为一种补充或替代传统HE染色方法的可能性。

六、结论

本研究的结论强调了FCM在前列腺癌快速诊断领域的应用潜力，尤其是其在确保敏感性和特异性方面的高表现。FCM技术与传统的HE染色方法相比，提供了更快的结果反馈，这对于临床决策和患者管理具有重要的价值。观察者间高度的一致性进一步强化了FCM作为一种可靠的诊断工具的潜力。然而，研究也揭示了在更精细的癌症分级方面的中等一致性，表明当前的技术和培训实践仍有提升空间。

尽管这些发现是有希望的，但我们也必须承认这项研究的局限性。首先，样本量相对较小，而且所有样本均来自单一中心。这可能会限制结果的普遍适用性和外推性。其次，研究参与者中缺乏FCM使用经验的病理学家，可能影响了技术的准确性评估。此外，这项研究未能探讨FCM在不同前列腺癌亚型和不同临床阶段的表现，这是未来研究的一个重要方向。

未来的研究应当扩大样本量，涵盖更广泛的人群和多个中心，以验证FCM的临床应用价值。同时，对FCM技术的培训和教育将是关键，以确保病理学家可以充分利用这一技术的潜力。进一步的研究也需要探讨FCM在癌症分级和亚型识别方面的准确性，以及在实际的临床环境中应用FCM的最佳实践。这些努力将有助于精确地评估FCM在前列腺癌诊断和治疗规划中的真正价值，为患者提供更加个性化和高效的护理方案。

参考文献：

[1] Rocco B, Sighinolfi MC, Sandri M, Spandri V, Cimadamore A, Volavsek M, Mazzucchelli R, Lopez-Beltran A, Eissa A, Bertoni L, Azzoni P, Reggiani Bonetti L, Maiorana A, Puliatti S, Micali S, Paterlini M, Iseppi A, Rocco F, Pellacani G, Chester J, Bianchi G, Montironi R. Digital Biopsy with Fluorescence Confocal Microscope for Effective Real-time Diagnosis of Prostate Cancer: A Prospective, Comparative Study. Eur Urol Oncol. 2021 Oct;4(5):784-791. doi: 10.1016/j.euo.2020.08.009. Epub 2020 Sep 18. PMID: 32952095.