熒光造影技術(shù)在脊髓內(nèi)腫瘤切除中的臨床研究進展

宋俊良 高方友 王宇飛 楊成友

（貴州醫(yī)科大學(xué)研究生院 貴州 貴陽 550001）

脊髓腫瘤切除術(shù)中很難確定腫瘤的絕對邊界，尤其發(fā)生腫瘤卒中時，不易鑒別腫瘤的邊界，也很難確定是否有腫瘤殘留。如何術(shù)中分辨腫瘤邊界及發(fā)現(xiàn)殘留腫瘤，是神經(jīng)外科醫(yī)生的重要挑戰(zhàn)[1]。脊髓腫瘤細胞，例如膠質(zhì)瘤細胞，具有浸潤性生長的特性，腫瘤的實際邊界通常遠遠超過影像學(xué)上所顯示以及術(shù)中肉眼識別的腫瘤邊界，術(shù)中未能充分認識腫瘤邊緣和不完全切除等原因可能導(dǎo)致腫瘤復(fù)發(fā)和生存期時長下降[2]。

1.熒光造影技術(shù)原理

1.1 5-ALA

5-ALA 是血紅蛋白的前體，血紅蛋白在體內(nèi)被轉(zhuǎn)換成原卟啉IX（Protoporphyrin IX，PpIX，下文均稱為PpIX），在400 納米的激光激發(fā)下發(fā)出620 ～710 納米波長的紫色熒光[3]。通過被腫瘤細胞侵蝕破壞的血腦屏障，5-ALA 被腫瘤細胞攝取。原卟啉IX 在腫瘤細胞中易聚集，這是因為腫瘤細胞擁有相對較低的鐵螯合酶（降解PpIX 成血紅素）活性[4]。

患者術(shù)前口服5-ALA，術(shù)中通過配備405 納米紫外光激發(fā)裝置、300-850 納米范圍光譜儀的氙光光源光學(xué)顯微鏡，就能在術(shù)中觀測到PpIX[5]，可以幫助指導(dǎo)外科醫(yī)生判定腫瘤組織邊界、切除腫瘤組織。

1.2 熒光素鈉

熒光素鈉造影劑由靜脈給藥，通過被腫瘤侵蝕破壞的血腦屏障，并在腫瘤組織內(nèi)大量聚集。當(dāng)腫瘤內(nèi)熒光素鈉濃度較高時，肉眼可見腫瘤組織及腫瘤浸潤部位呈深黃色[6]。熒光素鈉被特定波段的藍色激光激發(fā)后，可發(fā)出黃綠色的熒光。

2.熒光引導(dǎo)手術(shù)實施的方案

2.1 5-ALA 熒光引導(dǎo)手術(shù)實施方案

患者術(shù)前3 天開始服用地塞米松，麻醉誘導(dǎo)前2 ～3h 囑患者口服5-ALA，常規(guī)劑量為20mg/kg[5-9]。5-ALA 輔助切除椎管內(nèi)腫瘤的方式與傳統(tǒng)手術(shù)無太大差異，但患者注射5-ALA 后需常規(guī)避光。術(shù)者先在白光模式下沿腫瘤邊界分離脊髓與腫瘤組織，當(dāng)腫瘤組織與脊髓肉眼區(qū)分不清時，可轉(zhuǎn)換到熒光模式，以輔助術(shù)者術(shù)中判斷腫瘤邊界，并切除脊髓腫瘤。腫瘤主體切除后，可用熒光模式檢查腫瘤是否有殘留，術(shù)后需避光24h[8]。

2.2 熒光素鈉引導(dǎo)手術(shù)實施方案

患者行全身麻醉，麻醉前30 min 給予熒光素鈉靜脈內(nèi)注射，劑量為3 ～4mg/Kg。術(shù)者先在白光模式下沿腫瘤邊界分離脊髓與腫瘤組織，若腫瘤邊界難以辨別時，可轉(zhuǎn)換到熒光模式下，輔助術(shù)者術(shù)中判斷腫瘤邊界，并輔助術(shù)者切除脊髓腫瘤[8]。

3.5-ALA 和熒光素鈉在不同類型脊髓腫瘤中的顯影性

在PUBMED 和EMBASE 數(shù)據(jù)庫，使用關(guān)鍵詞“5-氨基乙酰丙酸”、“脊髓”進行文獻檢索，我們篩選出使用5-ALA 切除脊髓內(nèi)腫瘤并與神經(jīng)外科相關(guān)的文獻共8 篇，包含5 篇病例報告和3 篇前瞻性研究，共計97 例患者（53 例女性，44 例男性，平均年齡44.5 歲）[9]。其中，21 例脊膜瘤中的20 例熒光呈強陽性；24 例室管膜瘤中的21 例熒光呈陽性；腦膠質(zhì)母細胞瘤脊髓轉(zhuǎn)移3 例，腦松果腺乳頭狀瘤脊髓轉(zhuǎn)移1 例，均表現(xiàn)為強熒光。髓母細胞瘤脊髓轉(zhuǎn)移1 例、脈絡(luò)叢乳頭狀瘤脊髓轉(zhuǎn)移1 例（WHO Ⅰ級）均無熒光表現(xiàn)[9-10]。其他樣本量少的腫瘤同樣報導(dǎo)顯示強熒光，包括3 例血管外皮細胞，1 例髓內(nèi)間變性星形細胞瘤，1 例髓內(nèi)間變性的軟腦膜轉(zhuǎn)移星形細胞瘤，1 例神經(jīng)膠質(zhì)瘤和1 例顱內(nèi)間變性少突細胞瘤硬膜外轉(zhuǎn)移。14 例神經(jīng)鞘瘤，5 例硬膜外腫瘤轉(zhuǎn)移，3 例原發(fā)性脊髓膠質(zhì)瘤和1 例髓內(nèi)腫瘤轉(zhuǎn)移無熒光反應(yīng)。

國外學(xué)者Timothy 等人，術(shù)中運用熒光素鈉切除3 例脊髓病變，分別為1 例B 細胞淋巴瘤、1 例嗜血分枝桿菌引起的脊髓炎、1 例椎管內(nèi)神經(jīng)膠質(zhì)瘤。術(shù)中B 細胞淋巴瘤及椎管內(nèi)神經(jīng)膠質(zhì)瘤顯影清晰，嗜血分枝桿菌引起的脊髓炎顯影不清。2017 年，國內(nèi)王貴懷等人報導(dǎo)了56 例脊髓室管膜瘤手術(shù)術(shù)中使用熒光素鈉造影輔助切除脊髓室管膜瘤。該文獻指出，56 例患者中術(shù)中顯影明顯的有47 例，顯影不明顯或者不顯影的有9 例。

4.熒光造影術(shù)的安全性

國外學(xué)者匯總了527 例使用5-ALA 的臨床研究，其中，共有317 例（約60.15%）患者共發(fā)生802 例次不良反應(yīng)事件，最終證實絕大多數(shù)與5-ALA 無關(guān)。5-ALA 全身靜脈給藥后，可能出現(xiàn)輕度的惡心、嘔吐，暴露于射線下可感覺到皮膚灼燒感。臨床上暫無因5-ALA 過敏出現(xiàn)患者休克、死亡的個案報導(dǎo)。

熒光素鈉安全性好，過敏反應(yīng)發(fā)生率低。但據(jù)國內(nèi)相關(guān)文獻報導(dǎo)，熒光素鈉曾運用于眼底血管造影時，出現(xiàn)過嚴重的致死病例。暫未有術(shù)中應(yīng)用熒光素鈉輔助切除病人椎管內(nèi)外腫瘤時出現(xiàn)死亡病例個案的文獻報導(dǎo)。熒光素鈉的安全使用劑量為10 mg/kg 以下，常規(guī)使用劑量為3 ～6mg/Kg。熒光素鈉術(shù)前應(yīng)進行皮試，且哮喘病史者、肝腎功能損害者以及孕婦應(yīng)當(dāng)禁用。

5.熒光造影技術(shù)對腫瘤切除程度的影響

國外發(fā)表了多篇將5-ALA運用于切除脊髓腫瘤的個案報導(dǎo)。Muroi 等人先在白光模式下分離腫瘤組織的大體部分，隨后轉(zhuǎn)換至熒光模式下將腫瘤周圍熒光陽性的殘余組織切除，術(shù)后證實熒光陽性殘余組織與腫瘤組織的組織學(xué)特征一致。Millesi 等人使用MIB-1 抗體試劑盒對來自非均勻熒光性腫瘤熒光陽性區(qū)域和熒光陰性區(qū)域的標本增殖率進行了比較，發(fā)現(xiàn)熒光陽性區(qū)域的平均增殖率更高[9-10]。Shimizu 等人于運用5-ALA 輔助切除頸髓內(nèi)室管膜瘤時，在常規(guī)熒光顯示下，沒有發(fā)現(xiàn)殘留的腫瘤，進一步分析切除床的熒光光譜，發(fā)現(xiàn)腫瘤附著在中縫前部位的峰值與PpIX 峰值一致，提示腫瘤殘留灶。他們繼續(xù)進行了額外的切除，最終對腫瘤床的熒光檢測顯示無放射峰，證實腫瘤[12]完全切除。

孫振興等人報導(dǎo)的熒光素鈉術(shù)中輔助56 例脊髓室管膜瘤切除的臨床報告顯示，熒光顯影率為83.9%，熒光模式下腫瘤全切率為100%，對術(shù)后神經(jīng)功能的改善有統(tǒng)計學(xué)意義。

6.熒光造影劑使用規(guī)范

5-ALA 的常規(guī)使用口服劑量為20mg/Kg，需術(shù)前三天使用地塞米松。腫瘤熒光反應(yīng)于口服給藥后2 ～6h 達到峰值，此時顯影效果最佳。5-ALA 使腫瘤細胞內(nèi)PpIX 集聚增多，PpIX 是一種具有光毒性的物質(zhì)。光毒性易引發(fā)皮膚光過敏癥狀，服藥后24小時內(nèi)應(yīng)嚴格避光[8]，防止皮膚光過敏反應(yīng)的發(fā)生。

熒光素鈉造影劑主要通過靜脈注射給藥，藥物將逐漸從血管中清除并僅存在于腫瘤組織當(dāng)中。注射需要把握好給藥時間及給藥濃度。若給藥過早或劑量過小，會造成顯影不充分；若給藥過晚或劑量過大，則會導(dǎo)致血管內(nèi)藥物濃度過高。熒光素鈉具有低毒性，安全劑量為8 ～10mg/kg，增加藥物劑量不僅會增大導(dǎo)致不良反應(yīng)的風(fēng)險，。國外REY-DIOS 和COHEN-GADOL 等人在研究中采用20mg/kg 的大劑量術(shù)前靜脈推注。相反，國內(nèi)王笑亮等學(xué)者推薦1mg/kg 小劑量術(shù)前2h 靜脈推注。

7.5-ALA 和熒光素鈉的優(yōu)缺點

5-ALA 造影劑作為第二代光敏劑，其優(yōu)點在于，光毒作用小，僅需術(shù)后避光24 小時。5-ALA 術(shù)中能夠產(chǎn)生特定的紅色熒光，輔助術(shù)中判斷腫瘤邊界。5-ALA 不足之處在于價格昂貴，未獲得藥品監(jiān)管部門批準，獲得渠道受限，且需要術(shù)前三天使用地塞米松，術(shù)前2 ～3h 給藥，術(shù)后需避光24，操作復(fù)雜。熒光素鈉的優(yōu)點在于操作簡便，價格低廉，且能夠在2 ～25℃常溫保存。熒光素鈉輔助造影技術(shù)不僅能有效地顯示腫瘤邊界，還能通過尿液排出體外，術(shù)后代謝較快。

5-ALA 與熒光素鈉共同的缺點在于，作為非靶向示蹤劑，都具有血腦屏障依賴性，只能通過被腫瘤細胞侵蝕破壞的血腦屏障，腫瘤侵蝕破壞血腦屏障較輕的患者，術(shù)中熒光顯影效果欠佳。

8.展望

熒光技術(shù)近年來在神經(jīng)外科中得到了廣泛的應(yīng)用，并開始運用于輔助切除脊髓腫瘤術(shù)中。脊髓腫瘤術(shù)中辨別腫瘤邊界較困難，手術(shù)全切面臨極大的困難。通過口服5-ALA、靜脈注射熒光素鈉進行術(shù)中實時熒光顯像，對識別部分脊髓腫瘤的邊界具有較高的特異性和敏感度。待未來有更大的樣本量時，可對熒光顯影影響因素，是否與造影劑注射時間、血腦屏障的破壞程度以及注射劑量有關(guān)需進一步研究。