術中甲狀旁腺定位技術研究進展

楊周，黃仁宏，余偉平，閔志均，葉敏

（復旦大學附屬浦東醫(yī)院 普通外科，上海201399）

甲狀旁腺是人體重要內分泌腺體，多數情況下位于左右兩葉甲狀腺背面（或埋在其中）的中部和下部。主要功能為分泌甲狀旁腺激素（parathyroid hormone，PTH），調節(jié)機體鈣磷代謝。由于甲狀腺等頸部手術誤切甲狀旁腺可導致永久性低血鈣，嚴重也可導致死亡[1-2]。甲狀旁腺腺瘤、長期血透及慢性腎衰等原因，甲狀旁腺功能出現(xiàn)亢進，可出現(xiàn)骨痛骨折，反復腎結石等并發(fā)癥[3]。甲狀旁腺體積較小，約3～6 mm，數量不定，多為4枚，也可出現(xiàn)多于或少于4枚的變異；著色不明顯，活體呈棕黃色，但術中多因滲血而無法辨別；位置多變，尤其是下位甲狀旁腺，半數以上位于甲狀腺后緣中下1/3交界范圍，其余可位于甲狀腺前面、胸腺內、縱隔內或甲狀腺實質內，難以鑒別[4]。

對甲狀旁腺的準確定位是甲狀旁腺、甲狀腺手術患者中最常見的問題之一[5]。約有20%～30%甲狀腺切除術中意外切除健康的甲狀旁腺進而導致患者術后出現(xiàn)低鈣血癥[6]。甲狀旁腺切除術中也存在著甲狀旁腺切除不凈需要再次手術的問題。目前臨床常用的甲狀旁腺常規(guī)定位定性技術包括B超、CT、MRI以及術后病理活檢等技術，但這些技術通常局限于術前檢查及術后診斷，雖有一定指導意義，但無法進行術中定位，實時提供甲狀旁腺位置信息，故存在許多局限[5]。因此，目前臨床急需安全而又可靠的甲狀旁腺術中顯像技術為外科醫(yī)生操作提供實時指導。本文就近年來甲狀旁腺術中顯像技術進展作一綜述。

1 術中PTH快速檢測

P T H是甲狀旁腺主細胞分泌的堿性單鏈多肽類激素。它的主要功能是調節(jié)脊椎動物體內鈣和磷的代謝，促使血鈣水平升高，血磷水平下降。甲狀旁腺損傷或切除時，PTH顯著降低，對手術開展具有重要的診斷意義。但是PTH的常規(guī)檢測主要是術后通過化學發(fā)光免疫分析（chemiluminescence analysis，CLIA）法在實驗室中完成，明顯滯后，缺乏時效性。近年來PTH免疫層析法檢測技術愈發(fā)流行，通過各種試劑盒配合儀器可以在術中實時檢測患者血液或組織液等標本中PTH含量，定位甲狀旁腺位置，預測甲狀旁腺損傷。1999年，Garner等[7]在一項包含了130例甲狀旁腺亢進患者手術研究中，通過術中快速測定血漿樣本PTH，成功判斷了甲狀旁腺的完全切除，為該項技術奠定了基礎。類似的在甲狀旁腺再手術患者的研究也發(fā)現(xiàn)，術中PTH檢測將再手術成功率從76%提高到了94%[8]。而國內鄒賢等[9]的研究發(fā)現(xiàn)，不同組織洗脫液術中PTH數值存在明顯差異。甲狀旁腺穿刺洗脫液PTH濃度為1431.83（214～5000）pg/mL，甲狀腺為20.26（10.36～30.57）pg/mL，肌肉為22.26（13.38～31.24）pg/mL，脂肪為22.51（13.25～29.83）pg/mL，淋巴結為20.67（10.23～31.60）pg/mL。甲狀旁腺組織穿刺洗脫液的PTH濃度遠高于非甲狀旁腺組織，而且組織穿刺洗脫液的PTH濃度＞37.92 pg/mL時，確定穿刺組織為甲狀旁腺的敏感度和特意性均為100%。在一項包含11例甲狀腺切除術患者的臨床對比研究中，對甲狀旁腺定位的肉眼評判準確率為60%，敏感度為100%，特異度為11.1%，к值為0.121，AUC面積僅為0.554；而PTH快速檢測準確率為85%，敏感度為100%，特異度為66.7%，к值為0.688，AUC面積為0.914，各項指標均明顯優(yōu)于肉眼判斷[10]。在另一項與納米炭負顯影技術的對照研究中，兩項技術均顯示了較好的安全性及有效性，無明顯差異，有效的幫助定位甲狀旁腺，能避免誤傷或誤切甲狀旁腺，減少了術后低鈣血癥的發(fā)生率[11]。此外，99mTc-甲氧基異丁基異晴（99mTc-MIBI）雙時相顯像結合PTH術中快速檢測聯(lián)合可增加原發(fā)性甲旁亢手術患者頸部單側探查的可行性、縮短手術時間、減少手術創(chuàng)傷和并發(fā)癥、提高治愈率[12]。也有一些研究針對術中PTH的準確性提出了質疑，一項包含了268例頸部手術患者的研究發(fā)現(xiàn)，術中PTH陽性預測值高（99.5%），但其陰性預測值低（19.5%），可能導致不必要的探查，延誤手術過程[13-14]。此外，不同采樣點測得的數據也可能存在一定差異，Woodrum等[15]的研究表明外周靜脈與中心靜脈術中PTH基線水平存在差異，這種差異可以通過延長取樣時間（至10 min以上）來消除。

2 近紅外熒光顯像技術

近紅外熒光顯像技術就是通過用熒光標記物與原發(fā)病灶、血流、淋巴轉移病灶、淋巴等結合標記，然后以特定波長的光源激發(fā)熒光標記物產生熒光，標記病灶。吲哚菁綠（indocyanine green，ICG）是最常見的近紅外熒光染料，可被波長750～810 nm的外來光激發(fā)，發(fā)射波長840 nm左右的近紅外光，主要通過肝臟代謝，需要避光保存并使用，此前ICG已經廣泛的應用于腹部手術中[16-17]。Chakedis等[18]對1例75歲老年甲狀旁腺亢進女性患者中首次應用了ICG，術中充分暴露頸部組織后，靜脈注射3 mL ICG，濃度2.5 mg/mL，20 s在近紅外光源照射下甲狀旁腺顯示出清晰可見的綠色熒光。Vidal Fortuny等[19]則對36例甲狀腺切除術中使用了該技術，術前靜脈注射3.5 mL，濃度0.5 mg/mL的ICG后，術中暴露甲狀腺后通過近紅外光激發(fā)，血供良好的甲狀旁腺可顯示出更強的熒光，從而建立了甲狀旁腺血供評分，指導了下一步手術的進行。Yu等[20]在ICG組與未應用術中顯像技術組的22例甲狀腺機器人切除術的對比研究中發(fā)現(xiàn)，ICG組甲狀旁腺誤切幾率明顯低于對照組（0vs.15.9%，P=0.048），顯示出了良好的安全性。與ICG類似，5-氨基乙酰丙酸（5-ALA）是血紅素前體物質，其本身并無熒光活性，但經強光敏作用可產生原卟啉IX（protoporphyrin IX，PpIX），PpIX為光敏物質，可被波長380～440 nm外來光激發(fā)，發(fā)射近紅外光。楊陽等[21]在大鼠模型中腹腔注射500 mg/kg 5-ALA，0.5～4 h均可見甲狀旁腺組織顯紅色熒光，高于甲狀腺組織10倍，在2 h時達到高峰，可有效幫助區(qū)分甲狀腺與甲狀旁腺。而前文所述的亞甲藍亦可激發(fā)近紅外光，在新西蘭白兔模型中，由耳緣靜脈注入0.025～3 mg/kg亞甲藍，10～74 min后，甲狀旁腺顯示出比甲狀腺更高的熒光強度，利于鑒別[22]。這3種熒光染料中ICG是目前應用最廣泛，多項研究驗證了其安全性及有效性，但是仍有過敏性休克，蕁麻疹等罕見并發(fā)癥報道[23]。因此臨床一直在尋找一種不需要注射熒光染料即能實現(xiàn)熒光顯像的方法。而近來的研究發(fā)現(xiàn)在785 nm激發(fā)光下不注射任何熒光染料，21例接受內分泌手術的患者的頸部不同組織中，甲狀旁腺的自發(fā)熒光強度始終大于所有患者頸部其他組織，是甲狀腺組織的2～11倍，峰值熒光發(fā)生在820～830 nm。McWade等[24]依據這一原理，在6例甲狀腺切除術中檢測到了甲狀旁腺的自發(fā)熒光，并將其與甲狀腺，肌肉，淋巴等鑒別出來，良好的保護了甲狀旁腺。Kahramangil等[25]則對自發(fā)熒光顯像組與ICG顯像組進行了對比研究，研究發(fā)現(xiàn)兩組在檢出率上無明顯區(qū)別（98%vs.95%）,但自發(fā)熒光比ICG組有著更高的檢測頻率（52%vs.6%）。避免了傳統(tǒng)造影劑及熒光染料可能帶來的副作用，自發(fā)熒光顯像技術有著更廣泛的應用空間。

3 納米炭負顯影技術

納米炭是指納米級碳顆粒制成的混懸液，顆粒直徑平均150 nm，具有高度的淋巴系統(tǒng)趨向性。注入腫瘤等病灶周圍后可迅速進入淋巴系統(tǒng)，將淋巴結染黑。此前已廣泛應用于結直腸癌、乳腺癌、甲狀腺癌的淋巴結探查中[26-28]。甲狀腺癌淋巴清掃過程中，由于甲狀旁腺位置，形狀與淋巴結相似，且不易找出，極易在淋巴結清掃過程中誤切。而納米炭技術則可以有效的解決這一問題，與上述對甲狀旁腺的直接顯影不同，納米炭是過負顯影來辨別甲狀旁腺。顯露甲狀腺兩側葉內1/3中份后在腫瘤組織周圍注射0.l～0.3 mL納米炭，5～20 min后淋巴結染黑，而甲狀旁腺無染色成正常的棕黃色，術中清掃黑染組織，保留未黑染組織，既可達到徹底清掃淋巴結同時又保護甲狀旁腺的效果。在一項包含55例甲狀腺癌切除術的對比研究中[29]，使用納米炭組的甲狀旁腺誤切率及低鈣血癥發(fā)生率明顯低于對照組（P＜0.05），充分說明了納米炭對甲狀旁腺的良好的保護作用。但也有長期隨訪發(fā)現(xiàn)，納米炭顯影技術并不能減少甲狀腺癌切除合并雙側中央淋巴結清掃患者永久性甲狀旁腺功能減低的發(fā)生率[30]。納米炭作為一種安全高效的淋巴示蹤劑，目前還少有其副作用報道，但是其負顯影特性無法直接染色甲狀旁腺，局限了其在甲狀旁腺切除手術中的應用。

4 99mTc-MIBI顯像技術

99mTc-MIBI是一種放射性同位素標記的顯影劑，靜脈注射后不同組織的攝取速度不同，從而對病灶進行顯像。此前該技術已經廣泛的應用于冠狀動脈疾患（心肌缺血，心肌梗塞），乳腺腫塊鑒定等[31-32]。近年來的研究發(fā)現(xiàn)甲狀腺對99mTc-MIBI的清除率明顯快于甲狀旁腺，因此可以根據這一差異對甲狀旁腺進行辨別。術前1～2 h注射20 mCi的99mTc-MIBI，術中可通過手持式γ探針核素檢測儀對頸部進行探查，放射性計數＞1.5倍背景計數時，判定為異常甲狀旁腺組織，切除可疑組織[33]。在一份包含59例甲狀旁腺手術患者的研究[34]報道99mTc-MIB對甲狀旁腺的檢出靈敏度高達98%，特異度高達100%。但是作為放射性顯影劑，對患者及醫(yī)護人員有著一定的放射性危害，因此99mTc-MIBI的劑量及時間仍需要進一步控制。Chen等[35]的研究中將99mTc-MIBI的劑量及時間將至了術前30 min注射1 mCi的99mTc-MIBI，聯(lián)合應用前述的納米炭技術，同樣有效的定位了甲狀旁腺，而且降低了輻射風險。此外，99mTc-MIBI還可以與上述的納米炭技術及術中PTH快速檢測技術聯(lián)合應用，進一步加強對甲狀旁腺的定位[36-37]。

5 光學相干斷層成像術（optical coherence tomography，OCT）

OCT是一種無創(chuàng)的高分辨率成像技術，它利用弱相干光干涉儀的基本原理，檢測生物組織不同深度層面對入射弱相干光的背向反射或散射信號，通過掃描，可得到生物組織二維或三維結構圖像[38]。先前的體外研究表明，該技術能夠區(qū)分甲狀旁腺組織、甲狀腺組織、淋巴結和脂肪組織[39]。Sommerey等[40]首次將這一技術應用在了甲狀旁腺的術中定位中，對27例甲狀腺及甲狀旁腺手術患者術中獲得的270張OCT圖片的深度分析發(fā)現(xiàn)，OCT可以清晰的區(qū)分甲狀腺、甲狀旁腺及脂肪，但無法精確區(qū)分甲狀旁腺及淋巴結。而這一結果可能與內鏡探頭的質量相關，需要進一步改進。Hou等[41]的研究在OCT的基礎上進一步建立了一種基于紋理特征分析和反向傳播人工神經網絡（back propagation-artificial neural network，BP-ANN）的分類識別系統(tǒng)，對組織類型進行分類并自動識別。這一系統(tǒng)對16例甲狀腺切除術患者的248張OCT圖像的自動識別中，甲狀旁腺、甲狀腺、淋巴結、脂肪分類準確率分別為99.21%、98.43%、97.65%、98.43%。

縱觀甲狀旁腺術中顯像的研究，其發(fā)展都是沿著更安全更有效的道路前進的。從副作用較大的亞甲藍到更安全高效的ICG、納米炭，其劑量也在不斷降低，甚至有著無需任何造影劑的自發(fā)熒光顯像及OCT技術。當然這些技術如前文所述都存在一些局限，因此仍然需要研究更加安全，便捷，有效的顯像技術，而且可以多個技術聯(lián)合應用，提高安全性，可靠性，為甲狀旁腺，甲狀腺手術保駕護航。