复旦大学研发术中肿瘤边界可视化新技术 无需造影剂实现精准识别

随着精准外科的发展,“切得干净”与“保得更多”仍是肿瘤手术的核心目标。对肝脏恶性肿瘤而言,术中能否及时、准确识别肿瘤边界,直接关系到切除范围、复发风险以及术后肝功能保留。但真实手术环境中,肿瘤组织与正常组织外观常常相近,再加上出血、胆汁渗漏等干扰视野,外科医生仅凭肉眼观察和触诊,往往难以对切缘作出稳定、精确的判断。 该难题也暴露出现有“补充手段”的不足。术中病理检查(如冰冻切片)能对取样区域给出良恶性判断,但耗时较长、取样范围有限,且依赖病理团队配合,难以对整圈切缘进行快速、全面的实时评估。另一上,应用较多的荧光引导手术通常需要术前注射吲哚菁绿等外源性造影剂,通过其病灶区域的分布实现定位。然而,造影剂存在个体过敏等安全风险,并可能在肝硬化组织、胆汁淤积区域等非肿瘤组织中出现非特异性聚集,产生假阳性信号,影响术中判断的可信度。有临床报道显示,在部分场景下有关误判率较高,使得医生在关键决策时仍不得不回到“经验+有限证据”的综合判断。 针对这些痛点,复旦大学张凡、何海生团队联合附属华山医院钦伦秀、朱文伟团队提出新的思路:不再依赖外源分子“标记”,而是利用人体组织自身的内源性荧光信息,在无需注射造影剂的前提下实现肿瘤可视化。团队对大量临床组织样本进行系统分析后,发现一种在近红外二区(1000—1700纳米)范围内可产生信号差异的内源性发光物质,其在超过1000纳米波段的表现有助于区分恶性肿瘤与正常组织。基于此,团队深入建立并优化成像方案,形成组织自发荧光近红外二区成像技术体系(TANI)。 从成像效果看,该技术呈现“正常亮、肿瘤暗”的直观特征:正常肝组织显示均一、较明亮的近红外荧光信号,而肿瘤区域信号显著减弱甚至缺失,从而形成清晰对比的边界。研究显示,TANI在肝细胞癌、肝内胆管癌,以及结直肠癌、胃腺癌、乳腺癌等多来源肝转移瘤中均可实现稳定的边界可视化;对不同分化程度、病灶大小与临床分期的肿瘤,也呈现较一致的成像表现。,该方法在肝硬化等复杂背景下仍能提供可靠识别,并对术中不可避免的血液或胆汁污染具有一定抗干扰能力——这些因素往往是影响术中光学成像稳定性的关键变量。 其潜在价值主要体现在三上:一是安全性,减少或避免外源造影剂使用,有望降低过敏等不良反应风险;二是可靠性,基于组织内源性信息可减少“脱靶聚集”带来的假阳性,提高术中判断一致性;三是效率,为医生提供更即时、连续的视觉反馈,增强对切缘的实时把控能力,为“尽可能切净肿瘤、尽可能保留正常组织”提供新的技术手段。团队已在多例患者中开展验证,显示出在手术导航中的应用潜力。相关成果以“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,于1月20日在线发表于《自然·生物医学工程》。 面向临床应用,关键在于“从可用到好用”。下一步仍需在更大样本量、多中心场景中进一步评估成像稳定性与边界判读标准,明确不同病理类型、不同基础肝病状态下的适用范围,并与术中病理、影像导航等手段形成互补的流程。同时,设备小型化、床旁操作规范、影像量化评价指标以及手术决策阈值等问题,也需要在临床路径中持续验证与优化。若相关环节推进顺利,该技术有望为肝肿瘤精准切除提供更普适、更安全的辅助工具,并为其他实体肿瘤的无标记可视化探索提供可借鉴的路径。

在精准医疗加速发展的背景下,这项原创技术为肿瘤手术导航提供了新的实现方式,也表明了医工交叉研究的创新能力;未来若能在产学研协同下加快转化与验证,此“无标记”成像方案有望成为提升肿瘤根治性切除率的重要工具,并为全球癌症治疗提供新的中国经验。