방법 논문

상부 위장관 전암성 병변에 대한 협대역 영상 유도 표적 생검 워크플로우를 이용한 표준화 확대 내시경

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DOI:

10.3791/71671

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2026년 6월 12일

 ,  , 
1School of Clinical Medicine, Shandong Second Medical University, 2Department of Healthcare, Central Hospital Affiliated to Shandong First Medical University

이 논문에서

요약

이 프로토콜은 확대 내시경과 협대역 영상(ME-NBI)을 이용한 상부 위장관 전암성 병변에 대한 표준화된 표적 생검 워크플로우를 제시합니다. 목표는 미리 정의된 현미경 기준에 따라 고위험 국소 점막 이상을 체계적으로 식별하여 진단 정확도를 높이고 생검 효율을 높이며 불필요한 샘플링을 최소화하는 것입니다.

초록

상부 위장관 전암성 병변의 조기 발견이 중요하지만, 점막의 미세한 변화는 기존의 내시경 검진을 제한하는 경우가 많습니다. 이 한계를 해결하기 위해 좁은 대역 영상(ME-NBI)을 이용한 확대 내시경을 이용한 표준화된 표적 생검 프로토콜을 제시합니다. 이 체계적인 워크플로우는 경계선, 불규칙한 미세표면, 비정형 미세혈관, 뚜렷한 선반 왜곡 등 주요 미세구조 및 미세혈관 기준을 통합하여 점막 샘플링을 위한 고위험 초점 부위를 식별합니다. 161명의 환자를 대상으로 한 전향적 임상 평가에서 이 표준화된 ME-NBI 워크플로우는 기존의 백색광 내시경 평가와 비교되었습니다. 이 프로토콜의 적용은 1차 검사 양성률, 전체 생검 양성률, 그리고 생검 샘플당 고위험 병변의 진단 수치를 크게 향상시켰으며, 동시에 환자당 필요한 총 생검 샘플 수를 줄였습니다. 더불어, 표준화된 워크플로우는 높은 진단 성능을 보여주어 곡선 아래 면적(AUC)이 0.928에 달했고, 강한 관측자 간 합의를 이끌어냈습니다. 표적 선별을 위한 객관적 기준을 설정함으로써 이 재현 가능한 워크플로우는 운영자의 주관성을 줄이고, 조기 신생물 발견을 지원하며, 임상 구현을 위한 실용적인 틀을 제공합니다.

서론

식도암과 위암은 전 세계적으로 위장관암 관련 사망의 주요 원인으로 남아 있습니다 1,2. 진단 및 치료 기법의 최근 발전에도 불구하고, 조기 발견은 환자의 생존율과 삶의 질 향상에 가장 중요한 요소로 남아 있습니다. 따라서 경증, 중등도, 중증 이형성에 걸친 상부 위장관 전암성 병변의 정확한 식별과 적시 관리가 필수적입니다. 그러나 기존 내시경에서는 이러한 전구체 병변이 미세한 점막 변화, 경계 정의가 불분명하고 분포가 이질적으로 나타나는 경우가 많습니다. 따라서 정확한 진단은 복잡한 배경 점막5에서 가장 대표적인 고위험 부위를 시각적으로 식별하고 샘플링하는 내시경 의사의 능력에 크게 의존합니다.

표준 임상 실무에서는 기존의 백색광 내시경(WLE)에 의한 생검은 매우 주관적입니다. 내시경 전문의는 일반적으로 표면 홍반, 함몰, 저색소침착, 결절 등 거시적 특징을 기준으로 표적을 선택하며, 광범위한 병변에 대해서는 무작위 다사분면 샘플링을 하기도 합니다. 이 경험 기반 패러다임에는 상당한 한계가 있습니다. 이형성의 분포가 불규칙하고 세포 이질성이 있기 때문에, 가장 높은 등급의 신생물 세포는 전체 병변 면적 6,7에서 제한된 비율만 차지하는 경우가 많습니다. 기존 WLE는 이러한 미묘한 조직학적 변이를 쉽게 해결할 수 없기 때문에, 경험적 생검 프로토콜은 종종 표본 추출 오류, 병리학적 과소평가, 진단 누락을 초래합니다. 더불어, 다중 또는 반복 생검의 필요성은 시술 시간을 늘리고 환자의 불편함을 악화시키며, 점막 흉터를 유발하여 이후 내시경 감시나 절제를 복잡하게 만듭니다.

확대 내시경과 협대역 영상(ME-NBI)을 결합한 근거는 이러한 광학 한계를 해결할 수 있기 때문입니다. 최근 협대역 영상 알고리즘 평가는 기존의 백색광 영상을 넘어 미세한 미세혈관 및 점막 변이를 해결하기 위한 첨단 광학 기법 사용을 지지합니다. 더 나아가, 비교 증거는 표준 백색광 내시경의 고스펙트럼 재구성이 초기 전암 경계의 정밀한 분할을 크게 향상시킨다는 점을 강조합니다10. 광대역 백색광을 필터링하고 헤모글로빈의 특정 흡수 피크를 활용하여 ME-NBI는 표재 점막 미세구조와 미세혈관 구조의 시각적 대비를 크게 향상시킵니다. 이 광학 확대 덕분에 위장병 전문의들은 상피선 개구부와 모세혈관 루프의 형태학적 수차를 명확히 시각화할 수 있습니다. 그러나 진단적 유용성에도 불구하고, 표적 생검에 적용되는 보편적으로 표준화된 워크플로우는 아직 정의되지 않았습니다. 확대 관찰 시점, 특정 형태학적 기준의 가중치, 그리고 생검 위치를 정확히 결정하는 결정은 주로 주관적인 의사의 경험에 의존합니다. 이러한 표준화 부족은 특히 전문성 수준이 다양한 내시경 전문의들 사이에서 진단 정확도와 관찰자 간 일치에 현저한 불일치를 초래합니다11.

이 방법의 전반적인 목표는 ME-NBI를 이용한 상부 위장관 전암 병변의 표적 생검을 위한 재현 가능하고 근거 중심의 워크플로우를 체계적으로 구축하고 평가하는 것입니다. 이 프로토콜은 순차적 선별 검사 단계, 확대 관찰 적응증, 고위험 국부 인식 기준, 생검 할당 최적화 규칙을 명확히 정의합니다. 운영 측면에서 고위험 중심 지역은 국지적인 구조적 교란을 포괄하는 명확한 경계선으로 구분됩니다. 이러한 구분된 경계 내에서 워크플로우는 조사관들이 불규칙한 미세표면 패턴, 미세혈관 이상, 심각한 분비선 변형을 표적 샘플링의 실질적 지표로 식별하도록 지시합니다. 이 기법이 기존 경험적 생검에 비해 가지는 주요 장점은 주관적 변이를 줄여 고위험 조직병리학 발견률을 높이고, 생검 샘플당 진단 수율을 향상시키며 불필요한 샘플링을 줄일 수 있다는 점입니다. 궁극적으로 이 워크플로우는 임상의들에게 임상팀 간 진단 합의를 개선할 수 있는 표준화된 프레임워크를 제공하며, 위장관 신생물의 조기 발견을 목표로 하는 내시경 시설에 객관적인 방법론을제공합니다.

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프로토콜

이 잠재적 조사는 산둥 제1의과대학 산하 중앙병원 기관심사위원회 및 윤리위원회로부터 공식 승인을 받았습니다(승인 번호 XAU7781902). 내시경 검사나 점막 생검 절차를 시작하기 전에 모든 참가자 또는 그 법적 보호자로부터 서면 동의를 받았습니다.

1. 환자 등록 및 환자 선정

  1. 진단용 상부 위장관 내시경을 위해 의뢰된 18세 이상의 환자를 모집합니다.
  2. 등록된 환자가 상부 위장 점막 이상을 보이거나, 전암성 병변 발생에 고위험 배경이 있거나, 추가 조직병리학적 평가가 필요한 의심스러운 병변이 있는지 확인해야 합니다.
  3. 상부 위장관 악성 종양, 활성 위장 출혈, 또는 생검에 적합하지 않은 심한 혈소판감소증 진단을 받은 환자는 제외합니다.
  4. 컴퓨터 생성 무작위화 시퀀스를 사용하여 적격 환자를 전통적인 백색광 평가 그룹 또는 표준화된 ME-NBI 워크플로우 그룹 중 하나로 배정하여 균형 잡힌 코호트를 확보하고 선택 편향을 최소화합니다.
    참고: 그림 1은 기존 백색광 내시경과 ME-NBI 표적 생검 간의 환자 선별, 그룹화 및 뚜렷한 관찰 단계의 전체 작업 흐름을 보여줍니다13,14.

그림 1
그림 1: 확대 내시경과 협대역 영상을 이용한 상부 위장 전암 병변의 표적 생검을 위한 표준화된 내시경 워크플로우. (A) 환자 등록 및 연구 그룹; (B) 기존의 백색광 내시경(C-WLE) 스크리닝 시점; (C) 백색광 내시경 검사에서 의심스러운 전암성 병변이 확인됨; (D) 병변 미세면 및 미세혈관 패턴을 보여주는 확대 내시경 협대역 영상; (E) ME-NBI 소견에 기반한 표적 생검 부위 선정; (F) 병리학적 검증이 포함된 표준화된 표적 생검 워크플로우. 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭해 주세요.

2. 표준화된 내시경 검사

  1. 일반적인 백색광 내시경(C-WLE) 시스템을 사용하여 상부 위장관 검사를 시작하세요.
  2. 상부 위장관의 모든 해부학적 부위를 순차적이고 체계적으로 관찰하세요.
  3. 확인된 의심스러운 병변의 정확한 해부학적 위치, 추정 크기, 색상 변화, 표면 거칠기, 미세한 돌출 또는 움푹 들어간 부분, 그리고 경계의 선명도를 기록하세요.
  4. 백색광 하에서 잠재적 전암 병변이나 고위험 배경 점막을 인식한 직후 내시경 시스템을 확대 내시경 및 협대역 영상(ME-NBI) 모드로 전환하십시오.
  5. 특히 병변 경계, 미세표면 구조, 미세혈관 형태, 그리고 선반 개폐 구조에 초점을 맞춘 초점 부위를 자세히 살펴보십시오.
  6. 불명확한 국소 병변이나 광범위한 위축 변화가 있는 사례를 평가할 때 ME-NBI를 사용하여 배경 점막 특징을 평가하여 내부 기준선을 설정하세요.

3. 표적 부위 선정 및 생검 실행

  1. 다음 통합 ME-NBI 기준에 따라 표적 생검 부위를 엄격히 선택하세요. 명확한 경계선이 불규칙한 미세표면 패턴, 비대칭 또는 뒤틀린 미세혈관 배열, 뚜렷한 분비선 구조 왜곡이 동시에 나타나는 국소 영역을 감싸는 경우, 국소 점막 영역을 고위험 광학 인상으로 분류합니다.
  2. 내부 이질성이 높은 병변을 검사할 때, 시각적으로 가장 심각하거나 비정형적인 구조 이상이 나타나는 초점 부위를 식별하고 표적으로 삼으세요.
  3. 이 고위험 표적 부위에서 생검 겸자를 사용해 점막 샘플을 직접 채취합니다.
    참고: 모든 내시경적 특징에 대한 표준화된 정의, 변수 및 운영 코딩 기준은 표 1에 자세히 나와 있습니다. 표적 선택을 안내하는 데 사용되는 대표적인 거시적 및 현미경적 현상은 그림 2와 그림 3에 제공되어 있습니다.

표 1: 상부 위장관 전암 병변의 표적 생검을 위한 표준화된 내시경 특징, 정의 및 코딩 기준. 이 표를 다운로드하려면 여기를 클릭해 주세요.

그림 2
그림 2: 기존 백색광 내시경 및 확대 내시경 및 협대역 영상 하에서의 상부 위장관 전암성 병변의 대표적 내시경적 특징. (A) 의심스러운 상부 위장 전암 병변의 기존 백색광 내시경 내시경 소견; (B) 장화생 관련 미세얼굴 특징을 보여주는 NBI 확대 이미지, 연한 파란색 볏과 가장자리 탁 띠; (C) 고위험 점막 부위 내 국소 혈관 또는 상피 변화의 확대 NBI 시야; (D) 경계선과 이기종 미세표면 구조를 보여주는 확대 NBI 이미지; (E) 목표 생검에 최적의 불규칙한 미세표면 및 미세혈관 패턴을 강조하는 확대 NBI 관점; (F) 고위험 병리와 관련된 국소 비정상적인 분비선 구조의 NBI 확대 출현. 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭해 주세요.

그림 3
그림 3: 확대 내시경과 협대역 영상 하에 나타나는 상부 위장 전암성 병변의 대표적인 분비선 및 미세면 패턴. (A) 저위험 배경 점막에서의 규칙적인 분비선 및 미세표면 패턴; (B) 장내 화생 관련 분비선 패턴과 약간 변형되었으나 미세표면 구조가 보존된 경우; (C) 의심스러운 전암성 병변에서 국소 분비선 변형이 있는 이질적 미세구조 패턴; (D) 우선순위 대상 생검 부위로 선정된 고위험 국소 분비선 이상. 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭해 주세요.

4. 조직병리학적 평가 및 데이터 분석

  1. 위장관 상피 신생물에 대한 개정된 비엔나 분류 체계에 따라 모든 획득한 생검 표본을 독립적으로 평가합니다.
  2. 초기 두 평가자 간에 등급 차이가 발생하면 세 번째 독립 병리학자를 고용하여 표본을 재평가하고 최종 합의를 이루세요. 이 판정 병리학자가 무작위 영숫자 식별자로만 코딩된 비식별 슬라이드를 평가하여 모든 임상 데이터, 이전 내시경 인문 및 지정된 절차적 그룹에 대해 엄격히 눈을 감지 않도록 하십시오.
  3. 환자당 평균 생검 블록 수, 병변당 평균 수, 진단 양성률 등 목표 생검 효율 지표를 계산합니다.
  4. C-WLE와 ME-NBI를 통해 검출된 주요 내시경적 특징을 추출하고, 단변량 및 다변량 로지스틱 회귀분석을 수행하여 고위험 병리의 독립적인 예측 인자를 규명합니다.
  5. 수신자 작동 특성(ROC) 곡선을 생성하고 곡선 아래 면적(AUC)을 계산하여 워크플로우의 진단 식별력을 평가합니다.
  6. Kappa 통계를 사용하여 내시경 해석과 초기 조직병리학적 등급 모두에 대한 관측자 간 일치를 평가하고, Spearman의 순위 상관을 적용하여 특정 영상 특징과 조직병리학적 중증도 간의 관계를 평가합니다.
  7. 학생 t-검정, 피어슨 카이제곱 검정, 피셔 정확정 등 적절한 검정을 사용하여 모든 통계적 비교를 수행하세요. 통계적 유의성의 임계값을 사전에 P < 0.05로 정의하라.

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결과

기초 임상 병리학적 특성 및 병변 특성
공식 등록 전에는 상부 위장관 악성 종양, 활동성 위장 출혈, 중증 혈소판감소증 등 안전하고 의미 있는 표적 생검이 불가능한 기존 질환으로 인해 25명의 후보자가 초기 자격 풀에서 명시적으로 제외되었습니다. 총 161명의 환자가 연구에 포함되었습니다. 이 중 79명은 기존 내시경 평가를 받았고, 82명은 표준화된 ME-NBI 워크플로우를 사용해 평가하였습니다. 기초 인구통계학적 특성과 임상적 특징—나이, 성별, 체질량지수(BMI), 흡연 및 음주 병력, 위암 가족력, 헬리코박터 파일로리 감염 상태, 만성 위축성 위염 또는 장 화생의 과거력 등—는 두 그룹 간 유사하여, 기초 코호트가 잘 일치함을 나타냈습니다(표 2, 모두 P > 0.05).

표 2: 등록된 환자의 임상병리학적 데이터.

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토론

상부 위장관 전암성 병변의 정확한 평가는 조기 진단과 환자 치료 후 개선에 매우 중요합니다. 역사적으로 표적 표본에 대한 통일된 기준의 부재와 비표준화된 생검 절차로 인해 진단 수확량이 매우 다양하고 운영자 의존성이 발생했다16. 여기서 상세히 설명된 표준화된 ME-NBI 프로토콜은 생검 선택을 위한 명확하고 재현 가능한 기준점을 정의함으로써 이 결함을 해결합니다. 이 방법의 중요한 단계는 백색광 내시경 하의 거시적 인식에서 ME-NBI를 이용한 정밀 현미경 평가로 체계적으로 전환하는 것으로, 이 코호트에서 진단 효율성과 조작자의 일관성을 향상시켰습니다.

임상적 관점에서 이 표준화된 ME-NBI 워크플로우의 주요 장점은 기존 경험적 방법에 비해 1차 통과 양성률과 전체 생검 양성률을 크게 높이는 동시에 환자17명당 평균 생검 수를 줄일...

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공개 사항

저자들은 공개할 이해 상충이 없습니다.

감사의 글

산둥 제1의과대학 산담 중앙병원 내시경 센터의 임상 및 간호 직원들에게 환자 모집 및 내시경 시술 과정에서 귀중한 도움을 주신 진심으로 감사드립니다. 이 연구에 참여해 주신 모든 환자분들께도 진심으로 감사드립니다. 이 연구는 공공, 상업, 비영리 부문의 어떤 자금 지원 기관으로부터 별도의 보조금도 받지 않았습니다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
일회용 생검 포셉Olympus Medical SystemsEndoJaw FB-230UME-NBI로 식별된 고위험 영역에서 표적 점막 생검 시료 수집
ExcelMicrosoft CorporationMicrosoft 365 (https://www.microsoft.com)내시경, 병리학적, 임상 변수의 데이터 입력, 구성 및 관리
헤마톡실린 및 에오신 염색 키트Vector Laboratories카탈로그 번호: H-3502조직 절편의 조직 병리학적 염색 및 형태 평가
확대 위경내시경Olympus Medical SystemsGIF-H290Z표적 생검을 위한 병변 경계, 미세 표면 패턴, 미세 혈관 패턴 및 선체 구조의 상세 평가
자재 / 소프트웨어공급업체버전 / 식별자목적
회전식 마이크로톰Leica BiosystemsRM2235조직 학적 검사를 위한 연속 조직 절편 준비
SPSS 통계 소프트웨어IBM Corporation버전 26.0 (https://www.ibm.com/spss)통계적 비교, 로지스틱 회귀, ROC 곡선 분석, 관찰자 간 일치도 분석 및 상관 분석
조직 임베딩 파라핀Leica Biosystems카탈로그 번호: 39601006조직 탈수, 임베딩 및 절편 준비
비디오 시스템 센터Olympus Medical SystemsEVIS LUCERA ELITE CV-290일상적인 상부 위장관 검사 및 의심스러운 점막 병변의 초기 식별

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