最新可視化成像技術無需注射造影劑助力肝臟腫瘤切除

　　在外科手術中，如何在術中實時、準確判斷腫瘤邊界，是影響手術切除效果和患者預后的關鍵因素之一。

　　真實臨床場景下，由于腫瘤組織與正常組織在外觀上高度相似，同時手術過程中不可避免存在出血等因素干擾，外科醫生往往難以僅憑肉眼觀察和觸診等常規方法對腫瘤邊界作出精準判斷。術中病理檢查（如冰凍切片）雖然能夠對局部組織進行良惡性定性分析，但該方法耗時較長、取樣范圍有限，且依賴專業病理人員配合，難以對整個切緣進行快速、全面的實時評估。因此，開發一種安全、快速、可靠的術中腫瘤邊界可視化技術，始終是精準外科領域亟待解決的關鍵問題。

　　近日，復旦大學張凡/何海生團隊聯合附屬華山醫院欽倫秀/朱文偉團隊，成功創制了一種無需注射任何造影劑的術中實時腫瘤邊界可視化新技術，即組織自發熒光近紅外成像技術（Tissue Autofluorescence NIR-II Imaging，TANI）。該技術通過利用組織內源性熒光物質在近紅外二區（NIR-II，1000-1700 nm）的信號差異，實現了多種肝臟惡性腫瘤邊界的清晰、高對比度可視化，并有效避免了血液和膽汁污染、肝硬化背景以及良性病灶帶來的干擾。研究團隊進一步于多例患者體內驗證了該技術在外科手術導航中的應用潛力，為肝臟惡性腫瘤的精準切除提供了全新的臨床輔助手段。

　　TANI技術光路示意圖及其用于床邊可視化肝惡性腫瘤的工作流程圖。本文圖片均為 復旦大學 供圖

　　1月20日，相關研究成果以《無標記組織近紅外二區自發熒光成像技術用于人肝惡性腫瘤可視化》為題，在線發表于《自然·生物醫學工程》（Nature Biomedical Engineering）。

　　據研究團隊介紹，目前臨床常用的術中腫瘤可視化方法主要依賴外源性造影劑的使用。該方法需要在術前向患者體內注射吲哚菁綠（ICG）等造影劑，通過該分子在腫瘤組織中的富集實現熒光引導手術。然而，ICG在部分患者中可能引發過敏等不良反應，更重要的是，該造影劑容易在非腫瘤組織（如肝硬化組織或膽汁淤積區域）中非特異性聚集，導致假陽性信號，臨床報道的誤判率可高達40%，降低了術中判斷的可靠性。

　　針對上述問題，研究團隊提出利用人體組織中本身存在的內源性熒光信號，在無需注射外源造影劑的前提下實現腫瘤可視化，從而有效規避造影劑帶來的安全性隱患及脫靶干擾。通過對大量臨床組織樣本進行系統性自發熒光分析，團隊發現了一種近紅外發光的內源性物質，其在>1000 nm波段的信號可以很好地區分惡性腫瘤和正常組織。

　　基于這一發現，研究團隊進一步開發并優化了針對該內源性熒光物質的成像技術與參數設置，形成了TANI成像體系。在該技術下，正常肝組織呈現均一而明亮的近紅外熒光信號，而腫瘤區域表現為顯著減弱甚至缺失的熒光信號，二者對比度高，腫瘤邊界直觀清晰。特別對于肉眼無法識別的腫瘤，TANI技術能夠清晰、準確探測出該腫瘤邊界。

　　研究結果表明，TANI技術在肝細胞癌、肝內膽管癌以及多種肝轉移腫瘤（包括結直腸癌、胃腺癌和乳腺癌肝轉移等）中均表現出穩定、優異的腫瘤邊界可視化能力。同時，該技術對不同分化程度、病灶大小和臨床分期的腫瘤均具有穩定的成像效果，即使在肝硬化等復雜病理背景下，仍能實現清晰、可靠的腫瘤可視化，展現出良好的臨床適用性。此外，即便在術中不可避免出現血液或膽汁污染的情況下，該技術依然能夠提供清晰、可靠的成像結果。

　　在獲得倫理許可后，研究團隊將TANI技術應用于真實術中場景，在多例肝切除手術中成功實現了對原發性肝細胞癌及多發結直腸癌肝轉移灶的實時識別。在腫瘤切除完成后，TANI還可用于對手術切緣進行快速掃描，輔助判斷是否存在殘余腫瘤組織，為實現“精準切除、降低復發風險”提供了重要支持。術后病理檢查結果與術中成像高度一致，進一步驗證了該技術的臨床可靠性。

　　TANI技術于患者體內實時可視化肝惡性腫瘤的流程、裝置與效果圖。

　　作為一種無標記、非接觸、寬視場、實時的術中成像技術，TANI操作簡便、成像信息直觀，可作為現有熒光引導手術的重要補充手段，有望在肝臟腫瘤等外科手術中發揮重要作用。未來，隨著多中心臨床研究的深入開展以及成像設備的進一步優化，該技術有望為更多患者帶來更加安全、精準的手術治療體驗。同時，進一步闡明該內源性熒光物質的分子基礎及形成機制，不僅有助于深入理解腫瘤等疾病的發生發展，還可能為這些疾病的早期識別與精準調控提供新的研究方向。

　　（原標題：復旦團隊研發可視化成像技術，無需注射造影劑助力肝臟腫瘤切除）