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5-ALA结合ICG双重荧光术中肿瘤成像技术提高胶质瘤

发布时间:2017/01/04 点击量:

文章摘要:在胶质瘤的治疗中,手术处于核心位置,肿瘤切除范围直接影响患者生存时间。如何在不损伤神经功能的情况下,最大限度地切除肿瘤已经困扰了几代神经外科医生。神经导航技术可以大致确定肿瘤切除范围,但术中区别肿瘤组织和正常组织仍然是一大难题。随着荧光剂5-氨基酮戊酸(5-ALA)的应用,这一问题得到了部分解决。但当瘤周区内肿瘤细胞密度不足时,可能无法激发出人眼可见的荧光,出现假阴性现象。而吲哚菁绿(ICG)可以显示肿瘤周边的血管丰富区域。为此,德国埃尔朗根-纽伦堡大学(FAU)医院神经外科的Ilker Y. Eyüpoglu教授领导的团队开展了5-ALA结合ICG双重荧光术中肿瘤成像技术(dual intraoperative visualization approach, DIVA)进行胶质瘤切除手术。结果发表在2015年1月的《Scientific Reports》。

【Ref:Eyüpoglu IY, et al. Sci Rep. 2015 Jan22;5:7958. doi: 10.1038/srep07958.】

 

在胶质瘤的治疗中,手术处于核心位置,肿瘤切除范围直接影响患者生存时间。如何在不损伤神经功能的情况下,最大限度地切除肿瘤已经困扰了几代神经外科医生。神经导航技术可以大致确定肿瘤切除范围,但术中区别肿瘤组织和正常组织仍然是一大难题。随着荧光剂5-氨基酮戊酸(5-ALA)的应用,这一问题得到了部分解决。但当瘤周区内肿瘤细胞密度不足时,可能无法激发出人眼可见的荧光,出现假阴性现象。而吲哚菁绿(ICG)可以显示肿瘤周边的血管丰富区域。为此,德国埃尔朗根-纽伦堡大学(FAU)医院神经外科的Ilker Y. Eyüpoglu教授领导的团队开展了5-ALA结合ICG双重荧光术中肿瘤成像技术(dual intraoperative visualization approach, DIVA)进行胶质瘤切除手术。结果发表在2015年1月的《Scientific Reports》。

 

3例幕上胶质母细胞瘤(GBM)患者,术前行磁共振扫描,包括T1增强,T2加权和弥散加权序列;对于功能区GBM加做功能磁共振和DTI(图1)。

 

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图1.A图为右颞GBM,T1增强和T2图像融合可以显示出肿瘤的三个区(zone),TZ I即T1增强区,包括肿瘤核心和坏死部分;TZ Ⅱ即瘤周水肿区,存在肿瘤浸润;TZ Ⅲ为基本正常的脑实质,或病理性静止区。B图示常规和功能磁共振图像三维重建和融合,绿色为肿瘤实质,粉色为视放射,紫色为锥体束。

 

麻醉前三小时患者口服新鲜配制的3%5-ALA溶液(20mg/kg体重)。手术显微镜配有白色、蓝色和绿色光源。在白色光源下切除肿瘤后,使用蓝色光源激发5-ALA荧光,进一步切除残留的发蓝光的肿瘤细胞。确定无5-ALA光信号后,静脉注射5ml吲哚菁绿(25mg),在绿色光源下进一步切除肿瘤浸润带(图2)。

 

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图2. A图为肿瘤显微镜下全切后在不同光源下的术中照片。左图为白色光源,即常规显微镜下所见;中图为蓝色光源,激发了5-ALA荧光;右图为绿色光源,通过ICG血管内荧光显示了瘤腔周边血管丰富区。B图通过软件分析了ICG荧光在不同区域的强度;TZ Ⅱ明显强于TZ Ⅲ。C图指示5-ALA和ICG双重强荧光为TZ Ⅰ,单纯ICG强荧光为TZ Ⅱ,5-ALA和ICG都很弱则为TZ Ⅲ。

 

最后,病理学检查和免疫组化证实肿瘤周边组织同样存在肿瘤细胞浸润和新生血管(图3、图4)。

 

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图3.不同患者的MAP2表达(提示肿瘤细胞密度)与ICG荧光强度呈正相关。

 

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图4.不同肿瘤区域MAP2和CD34(血管内皮标记)表达情况。距离肿瘤核心越远,细胞密度越低,肿瘤血管也越少。

 

作者认为,双重荧光技术可以指导术者更安全的扩大肿瘤的切除范围以减少复发。但该研究只有3例患者,其有效性有待进一步的随机对照临床试验来验证。

 

(复旦大学附属华山医院小卡西乌斯编译,复旦大学附属华山医院陈灵朝博士审校,复旦大学附属华山医院陈衔城教授终审)