什麼是光學染色？奧林巴斯NBI技術的原理和應用

NBI（窄帶成像）技術由奧林巴斯開發。通過使用特殊的光學濾光片，它將白光過濾成特定波長的窄帶光波，從而突顯黏膜表面微妙的血管變化，實現早期癌症診斷準確性的質的飛躍。

NBI，意指窄帶成像，是一種光學影像增強技術。其原理是使用濾光片去除內視鏡光源發出的紅、綠、藍光波中的寬頻譜，只留下波長為415nm、540nm和600nm的窄帶光波。

這些特定波長的光波具有獨特的生物特性：

透過這兩層血管（淺層和深層）之間的顏色和形態對比，醫生可以清楚地觀察到粘膜表面的微妙變化，從而檢測出傳統白光內窺鏡難以識別的早期病變。

普通白光就像日常照明，混合各種顏色來照亮整個組織，但深層和淺層的結構容易模糊，難以區分層次。

NBI 主要使用兩種特定顏色的光：藍色和綠色：

① 藍光波長短，穿透淺，主要照亮最外層的黏膜和毛細血管。

② 綠光波長稍長，穿透較深，能夠照亮更深層的血管。

這就像使用一個藍光手電筒，只能清楚地顯示桌面上的灰塵，而綠光手電筒則可以照亮抽屜裡的物品。通過在這兩種光之間切換，NBI 使醫生能夠"逐層"觀察組織，專注於他們需要的任何層。

我們的血液中含有血紅蛋白（使血液呈紅色的物質），它有一個特性：對藍光和綠光有強烈的吸收親和力。

當 NBI 的藍光和綠光照射到血管時，大部分光線被血管中的血紅蛋白吸收，因此血管在螢幕上顯得非常暗。

相對而言，周圍的黏膜組織反射這些光波，看起來相對明亮。

血管像是 "吸光海綿"，專門吸收這兩種顏色的光，使其輪廓在明亮的背景下清晰地 "勾勒" 出來，形成暗線或網絡，容易一眼識別。

NBI技術並非一蹴而就。2001年，日本學者佐野等首次報告了窄帶成像技術在消化系統疾病診斷中的應用。

隨後，奧林巴斯公司與日本國立癌症中心東醫院共同開發了這項技術，並於2006年正式應用於內視鏡診斷。

經過近20年的發展，NBI技術不斷迭代和改進。從最初的基本成像功能到今天與放大內視鏡、高解析度成像等技術的整合，NBI已成為早期癌症診斷的重要工具。

在2024年9月，奧林巴斯甚至推出了一款基於4K窄帶成像（4K NBI）技術的新相機，進一步提升了圖像的清晰度和解析度。

NBI 透過照射兩個窄帶波長（藍光 390-445 nm 和綠光 530-550 nm）來提供觀察，這些波長容易被血液中的血紅蛋白吸收，突顯出毛細血管和黏膜表面的微小圖案。隨著癌組織試圖通過擴張血管來吸收養分，黏膜表面形成隨著癌症進展而增加的毛細血管的複雜圖案。因此，使用 NBI 有助於早期檢測癌症及隨後判斷癌症特性。

① 檢測與定位

醫生可以從中長距離觀察，快速檢測可疑病變，並清楚確定病變的邊界。

② 鑑別與診斷

透過觀察病變區域血管的形狀和腺體開口的形態，醫生可以分析和判斷腫瘤的性質（良性或惡性，早期或晚期）。

NBI 是化學染色的替代方案。

傳統化學染色（如靛藍胭脂）和 NBI 可以達到類似的視覺效果，但 NBI 不需要噴灑染料，使操作更方便且無創。

NBI 技術最常用於篩查和診斷主要集中在上消化道和呼吸道的病變：