肿瘤防治研究  2018, Vol. 45 Issue (4): 263-265
本刊由国家卫生和计划生育委员会主管,湖北省卫生厅、中国抗癌协会、湖北省肿瘤医院主办。
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文章信息

实时荧光造影成像技术在胸外科的应用
Application of Near-infrared Fluorescent Imaging in Thoracic Surgery
肿瘤防治研究, 2018, 45(4): 263-265
Cancer Research on Prevention and Treatment, 2018, 45(4): 263-265
http://www.zlfzyj.com/CN/10.3971/j.issn.1000-8578.2018.17.1179
收稿日期: 2017-09-18
修回日期: 2018-01-15
实时荧光造影成像技术在胸外科的应用
何明, 赵继东, 徐新建, 李勇, 陈新     
050010 石家庄,河北医科大学第四医院胸五科
摘要: 胸部外科临床工作中,肺结节、肺段及亚肺段的准确解剖定位、前哨淋巴结定位、吻合口瘘等问题始终困扰着医生。应用造影剂吲哚菁绿的实时荧光造影技术是一种安全的显影技术,已被运用到多个临床领域,可用来判断组织血流灌注、淋巴回流情况,但并未被胸外科医生完全认识。本文就胸外科医生在临床中遇到的常见问题,回顾了近年来此技术在动物模型和临床试验中的研究成果,介绍了吲哚菁绿实时荧光技术来判断血运、淋巴结示踪、胸导管显影、肺段界限判断等的优势和可靠性,展示出此技术在胸外科广泛应用的良好前景。
关键词: 吲哚菁绿     肺小结节     前哨淋巴结     吻合口     近红外线荧光成像    
Application of Near-infrared Fluorescent Imaging in Thoracic Surgery
HE Ming, ZHAO Jidong, XU Xinjian, LI Yong, CHEN Xin     
5th Department of Thoracic Surgery, 4th Hospital of Hebei Medical University, Shijiazhuang 050010, China
Abstract: Several surgical manipulations, such as pulmonary nodules location, intraoperatively mapping on pulmonary segmental-and subsegmental bronchi and sentinel lymph node mapping, are intractable problems in clinical practice. The application of near-infrared fluorescent imaging of indocyanine green to evaluate the situations of blood perfusion and lymphatic drainage in human tissues has been proved to be a safe fluorescence angiography technique and widely used in clinical practice. However, the application of this technique in thoracic surgery is relatively few. Here, we reviewed the reports using near-infrared fluorescent imaging of indocyanine green to evaluate blood perfusion, lymph node mapping, thoracic mapping, etc. in animal model and clinical trials, showing its promising prospects in thoracic surgery.
Key words: Indocyanine green     Pulmonary nodules     Sentinel lymph node     Anastomosis     Near-infrared fluorescent imaging    
0 引言

在我国,无论是发病率还是死亡率,肺癌在所有癌症中均居首位;而食管癌的发病率位居第5位,死亡率居第4位[1]。随着现代医学的发展,胸部恶性肿瘤的早诊断、早治疗已成为可能,新的技术比如胸腔镜技术应用于临床,有效降低了组织损伤、减少了患者卧床和住院时间,使得众多患者受益。然而,众多的报道提到许多临床问题,如肺小结节定位、胸部肿瘤前哨淋巴结鉴定、肺段及亚肺段的准确定位等,这些问题一直困扰着胸外科医生[2-4];与传统手术相比,腔镜手术对组织血流灌注的判断、吻合口瘘等手术并发症的控制也并未体现出优势[5]。有必要借助某些新技术去解决以上问题。以往人们尝试使用蓝染料组织染色、放射性元素等,但因其特异性和敏感度不尽如人意,未被临床广泛接受。

实时荧光造影成像技术利用荧光造影剂吸收近红外光后,释放出不同波长荧光的特性,将荧光造影剂注入目标血管或组织,再利用感受器捕捉荧光,并将信号传输到处理器,从而在屏幕上实时成像。实时荧光造影成像技术可以使血流灌注区域发出荧光,并为外科医生在术前、术中和术后实时提供相关部位的组织血流灌注图像,在制定治疗计划或手术方案之前分析和确定灌注充足区域;通过注射荧光剂可以标定特定组织区域;淋巴细胞对荧光剂的捕获和淋巴回流可以使区域淋巴结显影,这些信息能帮助外科医师在手术过程中作出重要决策。

吲哚菁绿作为一种静脉注射荧光显影药物已经得到美国食品药品监督局(FDA)允许,用于多个领域,也用于恶性肿瘤前哨淋巴结的检测。本文以吲哚菁绿为例,介绍荧光造影成像在胸外科中的应用。

1 肺部结节定位

随着低剂量螺旋CT技术用于肺癌的筛查,越来越多的早期肺癌被发现,胸腔镜切除被认为是切除肺结节的最佳手段。如果肺部结节没有侵及脏层胸膜,胸腔镜下肺部小结节定位非常困难。经CT引导将微线圈、钩针或彩色染料植入目标结节周围组织,增加了胸腔镜下可视或可见度,成为目前常用的定位方法。但这些方法存在操作繁琐、钩针移位、染料弥散、定位不准等问题。Anayama等[6]将0.2 ml吲哚菁绿通过磁导航支气管镜注射于猪肺目标结节处,6 h后胸腔镜下观察,成功发现孤立的荧光区域,肺组织解剖证实为孤立肺结节,注射点距离目标结节中心约3.3 mm。吲哚菁绿混合碘帕醇可以在术前被CT检测到,从而评估注射区域与病变的位置关系。这种肺结节定位方法在安全和有效性上得到了充分证实,但也提到此法应用于严重肺大泡时的局限性。

2 肺癌胸腔内前哨淋巴结定位

前哨淋巴结定位是为了寻找并鉴定肿瘤附近的第一个转移淋巴灶,已成为实体恶性肿瘤(如乳腺癌、恶性黑色素瘤等)选择辅助治疗不可或缺的一部分。对于非小细胞肺癌前哨淋巴结评估,目前尚没有一个公认可靠的方法。Liptay等[7]2000年首次报道了在肺癌术中使用放射性示踪剂的研究。通过术中注射锝-99m,81%的患者成功检测到放射性示踪剂,87%的患者检测到了前哨淋巴结。而且在这项研究中发现,部分肺癌患者的前哨淋巴结绕到了中距离区域,这种显现为人们寻找肺癌前哨淋巴结增加了困难。同时,因为所选的示踪剂为放射性物质,在随后的Ⅱ期多中心实验中,参与的病例数下降,且未能增加前哨淋巴结的检出率。Gilmore等[8]在动物模型中将1 ml吲哚菁绿耦合白蛋白细针注射于肺表面1.0 cm深度,5~20 min后,淋巴结显示获得成功,注射后如果肺通气小于3 min,能够提高肺的淋巴回流,提高前哨淋巴结的检出率。在之后的临床试验中,Gilmore等[9]入组46例考虑或确诊肺癌的患者,38例在术中应用吲哚菁绿对前哨淋巴结定位。当剂量低于600 μg时,前哨淋巴结鉴定不明确;剂量在600、800、1000和2500 μg时,淋巴迁移和淋巴结检出率提高,分别是33%、40%、80%和100%。需要说明的是,本试验中所使用的吲哚菁绿最大剂量仍小于常规血管造影的剂量,这说明试验中的剂量是安全的。

3 肺裂或肺段界限的判定

肺裂发育不全或者做肺段切除时,以往没有很好的办法进行界限的判定。尤其是肺段切除界限的判定,运用夹闭段支气管充气试验,或充气后萎陷试验,因为不同肺段肺泡之间有部分通气,均不能很好地显示肺段的界限。以往的研究中,Oh等[10]在兔模型中首先结扎肺段动脉,然后静脉注射吲哚菁绿,使得目的肺段通过阴性显影得到标记;此法应用于猪模型,同样取得了成功。运用荧光造影成像技术能够很好地解决临床中的类似问题。临床应用中可分为阴性显像和阳性显像。阳性显像是将所要切除肺段(肺叶)的动脉近端结扎或钳闭,向结扎远端动脉内注入吲哚菁绿,目标肺段(肺叶)荧光显影;阴性显像是将所要切除肺段(肺叶)的动脉近端结扎或钳闭后,经中心静脉注入吲哚菁绿,则目标肺段(肺叶)以外的肺组织显示荧光。无论阴性显像还是阳性显像,均可清楚的显示肺段(肺叶)边界,用电钩标记后,可沿此标记进行切除。

4 术中探查胃和食管的血流灌注

吻合口瘘是食管胃重建后的主要并发症,病情凶险,死亡率高。这些很大程度上与胃和食管的血液灌注有关。吲哚菁绿作为血管荧光造影剂已广泛应用于临床,评判大血管及微血管的灌注。Zehetner等[11]运用荧光造影成像技术对144例患者胸腔管状胃的血流灌注进行了评价,研究中吻合口瘘总的发生率为16.7%(24例)。其中灌注良好的患者吻合口发生率仅为2%,而灌注差的患者吻合口瘘发生率为45%。许多类似的研究结果相同,这些数据充分证明了灌注良好与吻合口愈合有关,而利用此项技术评判吻合区的血流灌注可以降低吻合口发生率,极大地提高手术安全性。

5 术中用于显示胸导管

乳糜胸是食管手术的又一并发症,胸导管的误伤常常导致非计划二次手术、不得不进行胸导管结扎。淋巴液无色透明,胸导管走行不定,术中不易辨认,临床上常用术前患者口服橄榄油方法帮助辨认,起到一定效果。荧光造影成像技术使胸导管得以清楚辨认,发生乳糜胸后可以追踪乳糜液漏出点,以便缝合。Ashitate等[12]在不同的实验动物上建立了不同的胸导管损伤模型,经过皮下注射吲哚菁绿,在5 min后即可发现胸导管显影,显影时间至少维持了60 min。使用类似的方法,Tan等[13]通过给患儿注射吲哚菁绿,成功地示踪了淋巴管道,从而帮助治疗术后乳糜胸。Matsutani等[14]在腹股沟区皮下注射吲哚菁绿,也为一位70岁的患者成功地示踪了胸导管。

随着荧光造影成像技术在临床应用时间的延长,越来越多的应用被开发出来,在心脏外科、肝脏外科、整形外科、显微外科均获得很好的效果。胸腔脏器的解剖特点,使得临床医生在处理问题捉襟见肘。大量动物实验和部分个案报道展示了实时荧光显影技术应用于胸外科手术的细节和效果,为我们解决本文中所提到的难题提供了循证基础,相信在胸外科的应用会越来越广泛,应用前景更加光明。

参考文献
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