科技日报记者 王春
近日，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，成功创制了一种无需注射任何造影剂的术中实时肿瘤边界可视化新技术，即组织自发荧光近红外成像技术（TANI）。该技术通过利用组织内源性荧光物质在近红外二区（NIR-Ⅱ，1000-1700nm）的信号差异，实现了多种肝脏恶性肿瘤边界的清晰、高对比度可视化，并有效避免了血液和胆汁污染、肝硬化背景以及良性病灶带来的干扰。研究团队进一步于多例患者体内验证了该技术在外科手术导航中的应用潜力，为肝脏恶性肿瘤的精准切除提供了全新的临床辅助手段。
1月20日，相关研究成果以《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，在线发表于《自然·生物医学工程》。
外科手术中实时精准判断肿瘤边界，是影响切除效果和患者预后的关键。临床中肿瘤与正常组织外观相近，且手术出血等因素干扰，医生仅凭肉眼和触诊难以精准判定；术中病理检查虽能做组织良恶性定性，却存在耗时久、取样局限、依赖专业人员配合的问题，无法快速全面评估整个切缘。因此，研发安全、快速、可靠的术中肿瘤边界可视化技术，是精准外科领域亟待解决的关键问题。
据研究团队介绍，目前临床常用的术中肿瘤可视化方法主要依赖外源性造影剂的使用。该方法需要在术前向患者体内注射吲哚菁绿（ICG）等造影剂，通过该分子在肿瘤组织中的富集实现荧光引导手术。然而，ICG在部分患者中可能引发过敏等不良反应，更重要的是，该造影剂容易在肝硬化组织或胆汁淤积区域等非肿瘤组织中非特异性聚集，导致假阳性信号，临床报道的误判率可高达40%，降低了术中判断的可靠性。
针对上述问题，研究团队提出利用人体组织中本身存在的内源性荧光信号，在无需注射外源造影剂的前提下实现肿瘤可视化，从而有效规避造影剂带来的安全性隐患及脱靶干扰。通过对大量临床组织样本进行系统性自发荧光分析，团队发现了一种近红外发光的内源性物质，其在>1000nm波段的信号可以很好地区分恶性肿瘤和正常组织。
基于这一发现，研究团队进一步开发并优化了针对该内源性荧光物质的成像技术与参数设置，形成了TANI成像体系。在该技术下，正常肝组织呈现均一而明亮的近红外荧光信号，而肿瘤区域表现为显著减弱甚至缺失的荧光信号，二者对比度高，肿瘤边界直观清晰。特别是对于肉眼无法识别的肿瘤，TANI技术能够清晰、准确探测出该肿瘤边界。
研究结果表明，TANI技术在肝细胞癌、肝内胆管癌以及多种肝转移肿瘤中均表现出稳定、优异的肿瘤边界可视化能力。同时，该技术对不同分化程度、病灶大小和临床分期的肿瘤均具有稳定的成像效果，即使在肝硬化等复杂病理背景下，仍能实现清晰、可靠的肿瘤可视化，展现出良好的临床适用性。此外，即便在术中不可避免出现血液或胆汁污染的情况下，该技术依然能够提供清晰、可靠的成像结果。
在获得伦理许可后，研究团队将TANI技术应用于真实术中场景，在多例肝切除手术中成功实现了对原发性肝细胞癌及多发结直肠癌肝转移灶的实时识别。在肿瘤切除完成后，TANI还可用于对手术切缘进行快速扫描，辅助判断是否存在残余肿瘤组织，为实现“精准切除、降低复发风险”提供了重要支持。术后病理检查结果与术中成像高度一致，进一步验证了该技术的临床可靠性。据悉，未来，随着多中心临床研究的深入开展以及成像设备的进一步优化，TANI技术有望为更多患者带来更加安全、精准的手术治疗体验。
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