術(shù)中熒光顯像輔助切除顱內(nèi)腫瘤的初步研究

董國俊　楊佳　李瑩　張家墅　趙藝寧　王群　卜博　陳曉雷

術(shù)中熒光顯像輔助切除顱內(nèi)腫瘤的初步研究

董國俊*楊佳*李瑩△張家墅*趙藝寧*王群*卜博*陳曉雷*

目的 探討熒光素鈉術(shù)中熒光顯像輔助切除顱內(nèi)腫瘤的技術(shù)可行性和安全性。方法 回顧性分析2014年10月至2015年4月在解放軍總醫(yī)院神經(jīng)外科接受手術(shù)治療的18例顱內(nèi)腫瘤患者，其中男8例，女10例。年齡1～70歲，平均47歲。所有患者于腫瘤暴露前90～120min給予靜脈推注熒光素鈉注射液（1mg/kg）。術(shù)中使用帶有熒光素鈉熒光顯像模塊的專用手術(shù)顯微鏡進行腫瘤熒光顯像并指導(dǎo)腫瘤切除。本組病例于術(shù)后1、3、6個月隨訪，隨訪時常規(guī)進行臨床及影像學(xué)檢查并評價此技術(shù)對腫瘤切除的程度影響。結(jié)果本組18病例，術(shù)中均能在熒光模式下清楚地觀察到腫瘤熒光，并輔助進行腫瘤切除。無患者出現(xiàn)熒光素鈉注射相關(guān)不良反應(yīng)。術(shù)后無顱內(nèi)感染，腦脊液漏等相關(guān)并發(fā)癥。隨訪期內(nèi)無死亡病例。術(shù)前病變平均體積42.6 cm3（3.4～144.1 cm3）。腫瘤全切16例（88.9%），次全切2例（11.1%）。術(shù)中腫瘤熒光素鈉的顯像信號強度與腫瘤的病理學(xué)特征密切相關(guān)。結(jié)論 本研究初步證實了熒光素鈉術(shù)中熒光顯像輔助切除顱內(nèi)腫瘤的安全性和可行性，但仍需更大樣本的隊列研究來證實此技術(shù)的真正臨床價值。

熒光素鈉 熒光顯像 腦腫瘤 外科治療

在顱內(nèi)腫瘤切除術(shù)中，準確的辨認腫瘤和正常腦組織的邊界至關(guān)重要。然而，由于顱內(nèi)腫瘤常常具有浸潤性生長的特性，術(shù)中準確識別腫瘤邊界非常困難。近年來，術(shù)中熒光技術(shù)的臨床應(yīng)用使得術(shù)中實時識別腫瘤邊界成為現(xiàn)實。術(shù)中熒光顯像設(shè)備已被成功地整合于神經(jīng)外科手術(shù)顯微鏡并應(yīng)用于神經(jīng)外科相關(guān)手術(shù)操作，從而使該技術(shù)能夠更廣泛地被應(yīng)用于神經(jīng)外科臨床。本中心自2014年10月使用帶有熒光顯像模塊的專用手術(shù)顯微鏡進行術(shù)中熒光素鈉腫瘤熒光顯像，現(xiàn)將初步經(jīng)驗總結(jié)報告如下。

1　資料與方法

1.1一般資料 連續(xù)收集2014年10月至2015年4月于解放軍總醫(yī)院神經(jīng)外科接受熒光素鈉輔助顱內(nèi)腫瘤切除的18例患者資料，其中男8例，女10

1.2影像學(xué)檢查 術(shù)前患者常規(guī)行頭顱MRI檢查，使用1.5T高場強超導(dǎo)磁體（Siemens Espree，Erlangen，德國），術(shù)前影像學(xué)資料DICOM數(shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)航計劃工作站（VectorVisionSky，BrainLAB，德國）。用iPlan 3.0軟件制定術(shù)前計劃，并計算出術(shù)前病變體積，術(shù)前計劃傳輸?shù)綄?dǎo)航工作站用于術(shù)中神經(jīng)功能導(dǎo)航。

1.3手術(shù)方法 所有病例于暴露腫瘤前90～120min（通常在患者入手術(shù)室后，麻醉前）給予靜脈推注熒光素鈉注射液（歷設(shè)得，Alcon Laboratories，美國）1mg/kg。術(shù)中使用帶有熒光顯像模塊的專用手術(shù)顯微鏡（FLλ模塊，OH5顯微鏡，Leica，德國）進行熒光素鈉腫瘤熒光顯像，同時在導(dǎo)航下進行切除腫瘤，并依據(jù)術(shù)前計劃的制定，避開重要的腦功能區(qū)，白質(zhì)傳導(dǎo)束和重要的血管等。本組病例常規(guī)行術(shù)中磁共振（intraoperative MRI，iMRI）掃描。掃描結(jié)束后，術(shù)者根據(jù)有無病變殘留，以及殘留病變與腦功能區(qū)的關(guān)系進而決定是否繼續(xù)手術(shù)。同時根據(jù)病變的術(shù)中熒光顯像情況，決定是否進行病變的擴大切除。所切除的殘留腫瘤病變經(jīng)病理組織學(xué)分析，以明確熒光顯像結(jié)果和MRI影像顯示的殘留腫瘤是否吻合，記錄相應(yīng)結(jié)果的吻合率。

1.4術(shù)后處理及隨訪 術(shù)后經(jīng)病理結(jié)果證實為高級別膠質(zhì)瘤的患者，術(shù)后給予6個療程的替莫唑胺標準化療，證實為轉(zhuǎn)移癌及梭形細胞惡性腫瘤的患者給予相應(yīng)的放療、化療處理。WHO I-II級的低級別膠質(zhì)瘤如切除程度＞90%，則術(shù)后嚴密隨訪，不進行放、化療。如切除程度＜90%，則進行放、化療。對腦膜瘤、成熟畸胎瘤、炎癥性肌纖維母細胞性腫瘤患者則僅嚴密隨訪。所有患者出院后1、3、6個月進行隨訪，常規(guī)行臨床及MRI影像隨訪。本組患者隨訪時間自3個月至10個月，中位隨訪時間6個月。

2　結(jié)果

2.1治療結(jié)果 本組術(shù)中在熒光模式下均能夠清楚的區(qū)分腫瘤及周邊正常的腦組織的熒光特征。術(shù)后病理證實為星形細胞瘤7例，其中WHOⅠ級1例，WHOⅡ-Ⅲ級2例，WHOⅣ級4例；腦膜瘤5例，其中WHOⅠ級4例，WHOⅢ級1例腎透明細胞癌腦轉(zhuǎn)移1例，成熟畸胎瘤1例，局灶性皮層發(fā)育不良1例，梭形細胞腫瘤1例，孤立性纖維瘤1例，炎癥性肌纖維母細胞性腫瘤1例。通過術(shù)后病理結(jié)果與術(shù)中腫瘤熒光顯像對比，熒光素鈉的顯像信號強度與腫瘤的組織病理學(xué)特征密切相關(guān)，吻合率18/18。本組腫瘤全切除16例，次全切2例。術(shù)中及術(shù)后注釋熒光素鈉注射液無過敏等不良反應(yīng)。術(shù)后無顱內(nèi)感染，腦脊液漏等相關(guān)并發(fā)癥。隨訪期內(nèi)無死亡，1例惡性腦膜瘤全切除術(shù)后1月余復(fù)發(fā)。

2.2典型病例男，60歲，因頭痛，左側(cè)肢體偏癱和認知功能障礙1個月入院。術(shù)前行頭顱MRI提示右側(cè)額葉、基底節(jié)區(qū)巨大占位，不均勻環(huán)形強化，周邊水腫明顯，中線明顯左移（圖1A-C）。術(shù)前多模態(tài)腦功能成像提示患者的右側(cè)錐體束緊鄰腫瘤，并被推擠，向后明顯移位（圖1D）。經(jīng)常規(guī)術(shù)前準備后，使用術(shù)中磁共振及多模態(tài)神經(jīng)導(dǎo)航進行手術(shù)，并以術(shù)中熒光素鈉顯像輔助腫瘤切除。術(shù)中，硬膜打開后，腦皮層表面未見明顯熒光，切開皮層進入腦白質(zhì)后，根據(jù)導(dǎo)航顯示，在腫瘤周邊水腫帶，觀察到了較強的綠色熒光（圖2）。經(jīng)測量，距離MRI T1增強像所示之腫瘤增強邊界尚有1cm距離。在此處取標本（標本1）送檢后，開始腫瘤切除。當(dāng)切除至腫瘤核心時（T1增強像無強化區(qū)），進行術(shù)中熒光顯像，未見明顯熒光（圖3）。在導(dǎo)航影像上標記此處后，取組織標本（標本2）送檢。繼續(xù)切除至腫瘤內(nèi)側(cè)時，根據(jù)導(dǎo)航提示，正位于腫瘤邊緣環(huán)形強化處，進行熒光顯像，提示有較強熒光（圖4），再次在導(dǎo)航影像上標記后，取標本（標本3）送檢。最終，根據(jù)熒光顯像，將有異常熒光的組織全切除。經(jīng)過術(shù)中磁共振掃描，提示腫瘤（增強部分和周邊約1cm水腫帶）已全切除。術(shù)后患者恢復(fù)良好，左側(cè)肢體肌力及認知功能均有明顯改善。術(shù)后病理報告如下：標本1，星形細胞瘤II級（圖5A）；標本2，膠質(zhì)母細胞瘤IV級，伴大量壞死（圖5B）；標本3，間變性星形細胞瘤III級（圖5C）。經(jīng)過計算機三維重建腫瘤后，如以T1增強影像上的腫瘤增強邊界計算腫瘤體積，則腫瘤體積為93.8 cm3。但如將腫瘤三維模型邊緣擴大至最早觀測到明顯熒光信號的瘤周水腫帶（距腫瘤強化邊緣1cm），計算熒光顯像之腫瘤體積為171.2 cm3（圖6）。

圖1　典型病例1，頭顱MRI提示右側(cè)額葉、基底節(jié)區(qū)巨大占位，不均勻環(huán)形強化，周邊水腫明顯，中線明顯左移。術(shù)前多模態(tài)腦功能成像提示患者的右側(cè)錐體束緊鄰腫瘤，并被推擠，向后明顯移位

圖2　術(shù)中熒光素鈉顯像輔助腫瘤切除。術(shù)中切開皮層進入腦白質(zhì)后，根據(jù)導(dǎo)航顯示，在腫瘤周邊水腫帶，觀察到了較強的綠色熒光

圖3　當(dāng)切除至腫瘤核心時（T1增強像無強化區(qū)），進行術(shù)中熒光顯像，未見明顯熒光

圖4　切除至腫瘤內(nèi)側(cè)時，根據(jù)導(dǎo)航提示，正位于腫瘤邊緣環(huán)形強化處，進行熒光顯像，提示有較強熒光

3　討論

目前，術(shù)中熒光顯像設(shè)備已被成功地整合于神經(jīng)外科手術(shù)顯微鏡并被用于指導(dǎo)顱內(nèi)腫瘤切除。至今已有多個成功使用5-氨基乙酰丙酸（5-aminolevulinic acid，5-ALA）進行高級別膠質(zhì)瘤熒光顯像的報道［3-6］，其中2006年歐洲的一個多中心前瞻隨機研究證實了5-ALA術(shù)中熒光顯像能夠顯著提高高級別膠質(zhì)瘤的切除率，提供了較高的循證醫(yī)學(xué)證據(jù)［7］。然而，目前，5-ALA在美國（FDA Food and Drug Administration）［8］和我國并未得到相應(yīng)國家醫(yī)藥管理部門（CFDA等）的正式批準。因此，在我國，法規(guī)的限制導(dǎo)致不能常規(guī)臨床使用5-ALA進行腫瘤的術(shù)中熒光顯像。

解決上述困難的一個辦法是尋找替代的熒光藥物和使用方法。熒光素鈉就是一個較好的選擇。熒光素鈉已有50余年的臨床使用歷史，早期被應(yīng)用于眼科，進行眼底血管熒光造影［9］。近年來，已被用于內(nèi)鏡經(jīng)鼻蝶的腦脊液漏手術(shù)，以便能以內(nèi)窺鏡觀察腦脊液漏的部位和尋找瘺口［10］。近期一些報道是在術(shù)中應(yīng)用大劑量的熒光素鈉（20mg/kg）在普通白光模式（White light）下進行膠質(zhì)瘤或轉(zhuǎn)移瘤的切除［11，12］。此外，也有被用于顱內(nèi)腫瘤，尤其是高級別膠質(zhì)瘤的切除［3，11，13，14］，顱內(nèi)動脈瘤［15］，顱內(nèi)動靜脈畸形［16，17］等手術(shù)。然而，上述方法需要使用手術(shù)顯微鏡以外的專用設(shè)備，進行熒光顯像時需要中斷正常的神經(jīng)外科手術(shù)流程，使用不便［13］。因此，需要研發(fā)整合于手術(shù)顯微鏡，并且不會明顯干擾手術(shù)流程的新方法。

圖5　術(shù)后病理：標本1，星形細胞瘤II級（A）；標本2，膠質(zhì)母細胞瘤IV級，伴大量壞死（B）；標本3，間變性星形細胞瘤III級（C）

圖6　以T1增強影像上的腫瘤增強邊界計算腫瘤體積，則腫瘤體積為93.8 cm3。但如將腫瘤三維模型邊緣擴大至最早觀測到明顯熒光信號的瘤周水腫帶（距腫瘤強化邊緣1cm），計算熒光顯像之腫瘤體積為171.2 cm3

早在1948年就有熒光素鈉術(shù)中熒光顯像應(yīng)用于顱內(nèi)腫瘤開放活檢手術(shù)的報道［18］。因為其能通過血腦屏障破壞的地方從而進入病變組織。本組18例患者手術(shù)使用Leica公司的OH5顯微鏡，術(shù)中熒光使用內(nèi)置的FLλ模塊，經(jīng)過特制濾光片，重點采集波長在560nm的紅外光，簡便安全，患者均無術(shù)后的不良反應(yīng)，技術(shù)上方便可行。證實了術(shù)中熒光素鈉熒光顯像切除顱內(nèi)腫瘤的技術(shù)可行性和安全性。該技術(shù)的另一個優(yōu)點是在手術(shù)顯微鏡目鏡中可以直接觀察到熒光影像和手術(shù)視野，因為可以在熒光模式下清楚的觀察腫瘤及瘤周正常組織，術(shù)中大部分的腫瘤切除過程都可以在此模式下進行，所以無需轉(zhuǎn)換到顯微鏡的普通白光照明。該特點與ICG熒光顯像時，僅能在顯示屏上觀察相比，更為直觀方便。而與5-ALA相比，熒光素鈉除了具有國家政策法規(guī)允許使用的優(yōu)勢外，還有使用方便、價格便宜的的優(yōu)點。此外，5-ALA需要在麻醉前2.5～3h口服，并將患者置于暗室中避光，以防止皮膚光過敏反應(yīng)，加之5-ALA藥劑非常昂貴（大約900歐元/瓶），而熒光素鈉僅需要術(shù)前靜脈注射即可，無需避光，價格約合5歐元/瓶［3，8，19］。術(shù)中使用熒光素鈉熒光顯像無需中斷手術(shù)流程，術(shù)后患者無需特殊護理，上述優(yōu)點都給臨床使用帶來了很大便利。

本研究存在的不足是僅為單中心的小樣本前期可行性研究，病例數(shù)較少，隨訪時間較短，該問題有待于今后更大規(guī)模的多中心臨床對照試驗來解決。

新型顯微鏡整合的熒光素鈉顯像模塊能夠成功進行術(shù)中熒光成像，并被用于指導(dǎo)顱內(nèi)腫瘤的切除。在高級別膠質(zhì)瘤切除中實現(xiàn)了擴大切除，結(jié)合術(shù)中多模態(tài)神經(jīng)導(dǎo)航和術(shù)中MRI成像，可以同時顯示病變周邊的重要功能結(jié)構(gòu)并加以保護，從而實現(xiàn)最大安全切除（Maximal safe resection）。熒光素鈉熒光顯像的整合過程簡便安全，沒有明顯中斷外科手術(shù)流程。本研究的結(jié)果提示術(shù)中熒光顯像的結(jié)果有可能影響腫瘤切除過程中的術(shù)中決策，并有可能擴大腫瘤切除范圍。盡管我們的初步經(jīng)驗證實了該技術(shù)的可行性和安全性，仍然需要更大規(guī)模的前瞻隨機對照研究來探索該技術(shù)的真正臨床價值。另外，熒光素鈉的使用劑量及注射最佳時機需要更進一步的研究和探討。

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2015-08-15）

（責(zé)任編輯:甘章平）

10.3969/j.issn.1002-0152.2015.12.009

*中國人民解放軍總醫(yī)院神經(jīng)外科（北京100853）

△中國人民解放軍總醫(yī)院眼科