在外科手術(shù)中，如何在術(shù)中實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確判斷腫瘤邊界，是影響手術(shù)切除效果和患者預(yù)后的關(guān)鍵因素之一。

真實(shí)臨床場(chǎng)景下，由于腫瘤組織與正常組織在外觀上高度相似，同時(shí)手術(shù)過(guò)程中不可避免存在出血等因素干擾，外科醫(yī)生往往難以僅憑肉眼觀察和觸診等常規(guī)方法對(duì)腫瘤邊界作出精準(zhǔn)判斷。術(shù)中病理檢查（如冰凍切片）雖然能夠?qū)植拷M織進(jìn)行良惡性定性分析，但該方法耗時(shí)較長(zhǎng)、取樣范圍有限，且依賴專業(yè)病理人員配合，難以對(duì)整個(gè)切緣進(jìn)行快速、全面的實(shí)時(shí)評(píng)估。因此，開發(fā)一種安全、快速、可靠的術(shù)中腫瘤邊界可視化技術(shù)，始終是精準(zhǔn)外科領(lǐng)域亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題。

近日，復(fù)旦大學(xué)張凡/何海生團(tuán)隊(duì)聯(lián)合附屬華山醫(yī)院欽倫秀/朱文偉團(tuán)隊(duì)，成功創(chuàng)制了一種無(wú)需注射任何造影劑的術(shù)中實(shí)時(shí)腫瘤邊界可視化新技術(shù)，即組織自發(fā)熒光近紅外成像技術(shù)（Tissue Autofluorescence NIR-II Imaging，TANI）。該技術(shù)通過(guò)利用組織內(nèi)源性熒光物質(zhì)在近紅外二區(qū)（NIR-II，1000-1700 nm）的信號(hào)差異，實(shí)現(xiàn)了多種肝臟惡性腫瘤邊界的清晰、高對(duì)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(lái)的干擾。研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步于多例患者體內(nèi)驗(yàn)證了該技術(shù)在外科手術(shù)導(dǎo)航中的應(yīng)用潛力，為肝臟惡性腫瘤的精準(zhǔn)切除提供了全新的臨床輔助手段。

TANI技術(shù)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(fù)旦大學(xué) 供圖

1月20日，相關(guān)研究成果以《無(wú)標(biāo)記組織近紅外二區(qū)自發(fā)熒光成像技術(shù)用于人肝惡性腫瘤可視化》為題，在線發(fā)表于《自然·生物醫(yī)學(xué)工程》（Nature Biomedical Engineering）。

據(jù)研究團(tuán)隊(duì)介紹，目前臨床常用的術(shù)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(shù)前向患者體內(nèi)注射吲哚菁綠（ICG）等造影劑，通過(guò)該分子在腫瘤組織中的富集實(shí)現(xiàn)熒光引導(dǎo)手術(shù)。然而，ICG在部分患者中可能引發(fā)過(guò)敏等不良反應(yīng)，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(qū)域）中非特異性聚集，導(dǎo)致假陽(yáng)性信號(hào)，臨床報(bào)道的誤判率可高達(dá)40%，降低了術(shù)中判斷的可靠性。

針對(duì)上述問(wèn)題，研究團(tuán)隊(duì)提出利用人體組織中本身存在的內(nèi)源性熒光信號(hào)，在無(wú)需注射外源造影劑的前提下實(shí)現(xiàn)腫瘤可視化，從而有效規(guī)避造影劑帶來(lái)的安全性隱患及脫靶干擾。通過(guò)對(duì)大量臨床組織樣本進(jìn)行系統(tǒng)性自發(fā)熒光分析，團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一種近紅外發(fā)光的內(nèi)源性物質(zhì)，其在>1000 nm波段的信號(hào)可以很好地區(qū)分惡性腫瘤和正常組織。

基于這一發(fā)現(xiàn)，研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步開發(fā)并優(yōu)化了針對(duì)該內(nèi)源性熒光物質(zhì)的成像技術(shù)與參數(shù)設(shè)置，形成了TANI成像體系。在該技術(shù)下，正常肝組織呈現(xiàn)均一而明亮的近紅外熒光信號(hào)，而腫瘤區(qū)域表現(xiàn)為顯著減弱甚至缺失的熒光信號(hào)，二者對(duì)比度高，腫瘤邊界直觀清晰。特別對(duì)于肉眼無(wú)法識(shí)別的腫瘤，TANI技術(shù)能夠清晰、準(zhǔn)確探測(cè)出該腫瘤邊界。

研究結(jié)果表明，TANI技術(shù)在肝細(xì)胞癌、肝內(nèi)膽管癌以及多種肝轉(zhuǎn)移腫瘤（包括結(jié)直腸癌、胃腺癌和乳腺癌肝轉(zhuǎn)移等）中均表現(xiàn)出穩(wěn)定、優(yōu)異的腫瘤邊界可視化能力。同時(shí)，該技術(shù)對(duì)不同分化程度、病灶大小和臨床分期的腫瘤均具有穩(wěn)定的成像效果，即使在肝硬化等復(fù)雜病理背景下，仍能實(shí)現(xiàn)清晰、可靠的腫瘤可視化，展現(xiàn)出良好的臨床適用性。此外，即便在術(shù)中不可避免出現(xiàn)血液或膽汁污染的情況下，該技術(shù)依然能夠提供清晰、可靠的成像結(jié)果。

在獲得倫理許可后，研究團(tuán)隊(duì)將TANI技術(shù)應(yīng)用于真實(shí)術(shù)中場(chǎng)景，在多例肝切除手術(shù)中成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)原發(fā)性肝細(xì)胞癌及多發(fā)結(jié)直腸癌肝轉(zhuǎn)移灶的實(shí)時(shí)識(shí)別。在腫瘤切除完成后，TANI還可用于對(duì)手術(shù)切緣進(jìn)行快速掃描，輔助判斷是否存在殘余腫瘤組織，為實(shí)現(xiàn)“精準(zhǔn)切除、降低復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)”提供了重要支持。術(shù)后病理檢查結(jié)果與術(shù)中成像高度一致，進(jìn)一步驗(yàn)證了該技術(shù)的臨床可靠性。

TANI技術(shù)于患者體內(nèi)實(shí)時(shí)可視化肝惡性腫瘤的流程、裝置與效果圖。

作為一種無(wú)標(biāo)記、非接觸、寬視場(chǎng)、實(shí)時(shí)的術(shù)中成像技術(shù)，TANI操作簡(jiǎn)便、成像信息直觀，可作為現(xiàn)有熒光引導(dǎo)手術(shù)的重要補(bǔ)充手段，有望在肝臟腫瘤等外科手術(shù)中發(fā)揮重要作用。未來(lái)，隨著多中心臨床研究的深入開展以及成像設(shè)備的進(jìn)一步優(yōu)化，該技術(shù)有望為更多患者帶來(lái)更加安全、精準(zhǔn)的手術(shù)治療體驗(yàn)。同時(shí)，進(jìn)一步闡明該內(nèi)源性熒光物質(zhì)的分子基礎(chǔ)及形成機(jī)制，不僅有助于深入理解腫瘤等疾病的發(fā)生發(fā)展，還可能為這些疾病的早期識(shí)別與精準(zhǔn)調(diào)控提供新的研究方向。