精准外科时代 你需要了解的荧光分子成像技术

2016-02-26 22:50 来源:丁香园 作者:medicalt
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在目前的癌症手术中,术者有两个独特的工具,一个是眼睛的视觉观察,另一个是手的触觉感受。术者依靠这两个工具,决定何处是肿瘤,何处是可以切除的,因此患者肿瘤结果如何,也绝大部分依赖术者这两部分观察。

但是,术者的眼睛和触觉也只能提供相对狭隘的肿瘤边界,无法较为准确地定位。近期,JAMA Surgery 杂志发表了一篇由美国学者 Singhal 教授撰写的文章,本文所探讨的是术中荧光分子成像技术的现状、应用及前景。

荧光分子成像技术,即使用荧光试剂标记肿瘤细胞在术中成像,以此期望可以提高患者的预后,这将是未来肿瘤外科的发展方向。如果肿瘤细胞能够自带荧光,或者能够发光,术者就可以更加准确的定位残留病灶、阳性淋巴结以及卫星转移灶。

为达到这种理想的术中荧光分子成像,至少需要两种创新:首先是能够注射的造影剂,它能够选择性聚集在肿瘤组织中,其次是成像系统,能够检测和量化肿瘤组织中的造影剂的含量和位置。

EC17(叶酸荧光素)、吲哚菁绿、OTL0038、氨基乙酰丙酸以及贝伐单抗-800CW 等,这是目前已有的几种荧光造影剂,这几种染料均可全身注射且可靶向肿瘤组织。VisionSense、Quest、Olympus、Novadaq、Karl Storz 以及 Perkin-Elmer 等公司,均有可用于成像的设备。

相比目前的成像方式,它的优势在哪?

术中荧光分子成像,可以为术者提供除了视觉和触觉之外的信息,但是它并不能取代术者的视觉和触觉,而是能够增加一些可信的数据信息,以完成肿瘤学上的完整切除。

这种成像系统,与其他系统相比,不会产生电离辐射,且激发荧光所需要的能量也是非常低的,术者不需额外的训练就可以读懂系统所提供的影像信息(例如原发结节或者转移结节)。最重要的一点是,成像是实时的,手术过程不需要中止。

这将对目前的医疗有何冲击?

手术切除对于实体肿瘤是唯一的最佳治疗方式,做到 R0 切除,术者需注意以下 3 点:切多少、哪个淋巴结可切以及是否有卫星病灶。

此外,在美国,即使术者最大清除了肿瘤组织,但局部复发率仍徘徊于 8%~50%,对此,术中分子成像提供的术中实时影像,很有可能降低局部复发率,提高患者生存。

这种新技术,是否有应用且能够证明其优越性?

目前,已有多个研究小组将此项技术应用于肿瘤的切除中,例如,Vorst 教授等在结肠癌肝转移中,使用 NIR 荧光成像,发现了肝脏表面转移了结节,而在普通的灯光下是无法发现的。

本文作者已实施了 6 个临床实验,包含 200 多位患者的术中分子成像手术。在本文作者第一个试点研究中,18 位患者怀疑患有肺癌,行静脉注射吲哚菁绿,开胸术及肺叶切除术,术中行近红外成像,确定 5 个亚厘米级别的结节,术后证实为转移性腺癌和转移性肉瘤。

如图所示,这项技术能够识别到最小 0.2 cm 的结节,可穿透胸膜下 1.3 cm,且能够发现病患肺叶外的转移结节。荧光分子试剂可靶向定位肿瘤,其识别、定位肺癌具有 90% 的敏感性。

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图 1 影像学提示患者肺部结节疑似肿瘤。A 为 68 岁具有吸烟史患者,CT 提示肺部结节为癌症,此为注射近红外染料前的影像;B 为术中,术者可见肿瘤;C 为近红外成像更好的展示了肿瘤的边界

实施这一创新技术的障碍是什么?

此项技术的推广,最大的障碍就是国家层面批准靶向荧光对比剂的临床应用。

技术方面就是较深部位的实体肿瘤,在成像过程中信噪比问题,通过改善散射能力、提高光学成像的穿透深度有可能克服此问题。

在多久之后,这种创新可以常规应用?

在接下来的十年间,新的肿瘤外科时代可能会到临,届时,患者可注射一种鸡尾酒式造影剂,它可选择性结合异质性的肿瘤组织,将肿瘤组织和周围的神经血管组织分开,同时可提供较为详细的病理学信息。

此外,此技术另外一个重点可称为「治疗诊断」,采用纳米包装平台,用于成像的试剂,可同时进行成像及携带治疗药物,在成像的同时可有机会杀死肿瘤细胞。

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编辑: 程培训

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