外科治疗肝脏恶性肿瘤,核心目标之一是“切得干净、切得精准”。
在真实临床环境中,肿瘤组织与正常组织外观往往高度相近,且手术视野会受到出血、胆汁污染等影响,单纯依靠肉眼观察与触诊,难以对肿瘤边界作出稳定、可重复的判断。
一旦边界判断偏差,可能出现切除不足导致残留复发风险上升,或切除过多造成正常肝组织损失、加重术后功能负担。
如何在术中快速、直观、可靠地“看清边界”,一直是精准外科需要攻克的关键难题。
从原因看,现有术中辅助判断手段各有局限。
冰冻切片等术中病理检查能够对取样组织进行良恶性判断,但流程耗时、取样点有限,难以对整个切缘进行实时、全覆盖评估,且对病理团队配合与院内资源有较高依赖。
另一方面,荧光引导手术在临床已被广泛探索,常用策略是在术前注射吲哚菁绿等外源性造影剂,利用其在肿瘤相关区域的分布差异形成可视信号。
然而,外源造影剂存在个体过敏等安全隐患,更突出的问题在于其可能在肝硬化组织、胆汁淤积等非肿瘤区域出现非特异性聚集,产生假阳性信号,影响术中决策的准确性和可靠性。
对于以“分毫必争”为特征的肝外科而言,这类误判会直接转化为切缘判断的不确定性。
此次复旦大学张凡、何海生团队联合附属华山医院钦伦秀、朱文伟团队提出的技术路径,关键在于“去外源化”。
研究团队围绕人体组织自身携带的内源性荧光信号开展系统分析,筛选并锁定一种在近红外二区(1000—1700纳米)具有发光特征的内源性物质,发现其在超过1000纳米波段的信号差异可用于区分恶性肿瘤与正常肝组织。
在此基础上,团队构建并优化了组织自发荧光近红外二区成像体系,实现无需注射任何造影剂的术中实时成像。
从呈像效果看,该方法利用“正常与肿瘤组织自发荧光强弱不同”形成对比:正常肝组织表现为均匀、较亮的近红外信号,肿瘤区域则出现明显减弱甚至缺失,因而边界更直观、对比更强。
研究显示,该技术在肝细胞癌、肝内胆管癌及多种肝转移瘤等类型中均可实现稳定的边界可视化;对不同分化程度、病灶大小和临床分期的病变,成像表现相对一致。
值得关注的是,在肝硬化等复杂背景、以及术中血液或胆汁污染等常见干扰下,技术仍能保持较清晰的可视化结果,这对提升真实手术场景下的可用性具有现实意义。
团队进一步在多例患者体内进行了验证,显示出作为外科导航辅助手段的应用潜力。
相关论文以“无标记组织近红外二区自发荧光成像技术用于人肝恶性肿瘤可视化”为题,在线发表于《自然·生物医学工程》。
从影响层面看,若后续研究与临床验证进一步完善,这一“无造影剂、实时、可视化”的路径有望在三方面带来增量:其一,降低对外源造影剂的依赖,减少潜在不良反应及非特异性聚集造成的误判;其二,增强术中边界识别的一致性与可重复性,为切缘控制提供更直观的依据;其三,为资源条件不同的医疗机构提供更可推广的术中辅助方案,提升肝肿瘤手术的标准化程度。
当然,任何新技术从实验室走向常规临床应用,还需要在更大样本、多中心、不同设备平台与不同手术团队中进行验证,明确其在各类肿瘤亚型、不同肝功能状态及复杂合并症条件下的准确性、稳定性与操作流程规范,并与现有病理、影像、导航手段形成互补和闭环。
在对策与前景方面,业内普遍认为,面向精准外科的成像技术发展趋势是“更安全、更实时、更抗干扰、更易整合”。
自发荧光近红外二区成像的探索,提供了以人体内源信号为基础的替代路线。
下一步,随着成像设备工程化、手术流程适配以及临床证据积累,这类技术有望与术中超声、术中病理等手段协同应用:在术中快速定位疑似区域、指导切除范围、辅助评估切缘,进一步提高“切除彻底性”和“保留功能”的平衡水平。
与此同时,围绕信号来源机制、量化评价指标、算法辅助判读等方向的研究,也将决定其在临床的可解释性和可推广性。
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