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背景结直肠腺瘤和癌的诊断主要通过结肠镜检查对可疑病灶活检进行诊断,活检可能导致出血;并且对需要后续内镜治疗的结直肠早期病变,活检可能造成粘膜下层的纤维化而引起粘连,使后续的内镜治疗易发生穿孔、肿瘤剥离不完整等并发症。为了减少活检的并发症,需要探索一种高效敏感的实时在体诊断成像系统。共聚焦内镜是目前较为先进的实时诊断技术,但它是单光子显微成像,需外源性荧光物质,存在光漂白和光毒性的局限性。多光子显微成像是利用近红外的飞秒激光进行非线性成像,激发生物体内自体荧光物质,烟酰胺腺嘌呤二核苷酸、黄素腺嘌呤二核苷酸和胶原,产生双光子激发荧光效应和二次谐波信号进行光学活检,是细胞层次上的实时无损诊断,不需外源的荧光物质,成像分辨率高,无光毒性和光漂白小。随着结肠镜的普及和内镜治疗技术的发展,早期结直肠癌和癌前病变可进行内镜粘膜下剥离术,术后标本需送病理判断切缘情况,无法实时指导内镜治疗。多光子显微成像可有效进行实时的无损光学活检,判断切缘情况,实时指导内镜治疗。目的1、建立结直肠病变的多光子成像诊断标准。2、比较共聚焦内镜和多光子显微成像在结直肠良恶性病变诊断的敏感性、特异性及准确性。3、评估多光子显微成像实时诊断结直肠早期癌内镜ESD术后标本的敏感性、特异性和准确性。方法1、将结直肠病变活检的新鲜组织进行多光子显微成像,以HE诊断为金标准,将多光子成像图片与HE图片进行对照,确定多光子显成像技术在结直肠病变中的诊断标准。2、通过盲法验证,用共聚焦内镜、多光子显微成像分别对结直肠肿瘤进行诊断,与HE金标准对照,计算共聚焦内镜、多光子成像在诊断结直肠肿瘤的敏感性、特异性、准确性。3、将早期结直肠癌内镜ESD术后标本进行多光子显微成像,通过对边切缘及底切缘的扫描,判断切缘是否有病变残留及癌浸润。再将标本进行病理检查,与病理结果进行对照,评估其诊断敏感性、特异性和准确性。结果1、研究30例患者,建立了多光子显微成像的结直肠肿瘤诊断标准。正常结直肠粘膜:(1)正常的组织结构和细胞形态;(2)中央可见典型的小凹结构,圆形的隐窝开口;(3)覆盖上皮细胞和杯状细胞规则排列;(4)细胞间隙清晰可见;(5)细胞核清晰可见,形态大小一致;(6)基底膜完整。结直肠腺瘤:(1)不规则的组织结构和细胞形态;(2)可见绒毛状和管状腺管形态,(3)细胞排列尚规则,未见明显核分裂像;(4)基底膜存在。结直肠癌:(1)异常排列的组织结构和细胞形态;(2)细胞及细胞核形态多形性;(3)细胞间隙连接消失;(4)基底膜完全消失。2、研究79例患者,共聚焦内镜的敏感性为61.54%(24/39),特异性为67.50%(27/40),准确性为64.56%(51/79),阳性预测值为64.86%(24/37),阴性预测值为64.29%(27/42)。多光子显微成像的敏感性为89.74%(35/39),特异性为92.5%(37/40),准确性为=91.14%(72/79),阳预测值为92.11%(35/38),阴性预测值为90.24%(37/41)。3、研究50例患者,多光子显微成像的敏感性为83.33%(5/6),特异性97.73%(43/44),准确性为96%(48/50),阳性预测值为83.33%(5/6),阴性预测值为97.73%(43/44)。结论1、多光子显微成像技术通过激发结肠粘膜内自体荧光物质,可实现对结直肠病变的“光学切片”,实现与HE 一致的诊断。2、多光子显微成像在诊断结直肠腺瘤和结肠癌的敏感性、特异性和准确性上明显优于共聚焦内镜。3、多光子显微成像能有效的实时判断早期结直肠癌内镜粘膜下剥离术后标本的边切缘和底切缘是否有肿瘤残留和浸润,可指导临床治疗。因此,多光子内镜实现微型化后是强大的实时在体诊断手段。