照亮肿瘤边缘的“导航雷达”：近红外二区荧光成像技术助力精准癌症手术迈入新阶段

【新闻导读】 在癌症手术中，能否完全切除肿瘤组织同时最大限度地保留正常功能，是决定患者预后和生存质量的关键。然而，许多肿瘤（如脑胶质瘤、乳腺癌、肝癌）边界模糊，外科医生仅凭肉眼和触觉难以区分肿瘤与正常组织，导致约20%-30%的癌症患者术后复发源于“镜下残留”。近日，由上海交通大学医学院附属仁济医院联合复旦大学化学系开发的“近红外二区（NIR-II）荧光成像手术导航系统”完成了一项纳入112例肝癌患者的临床试验。结果显示，该系统使肝癌微小病灶（<2mm）的检出率提升近3倍，术后半年复发率降低了40%。这一成果已发表在《自然·生物医学工程》上，标志着荧光引导手术向精准化、智能化迈出了关键一步。

从“看得见”到“看得清”：NIR-II技术的突破

荧光成像用于手术导航并非全新概念。传统的近红外一区（NIR-I，波长700-900 nm）成像已在临床用于标记血管、淋巴和部分肿瘤。然而，NIR-I光子在生物组织中散射严重，成像深度仅有3-5毫米，且分辨率有限，难以发现深部微小病灶。

NIR-II（波长1000-1700 nm）被学界称为“生物成像的黄金窗口”。由于长波光子受组织散射和自发荧光干扰更小，NIR-II在生物组织中的穿透深度可达1-2厘米，同时空间分辨率可达到微米级别。简而言之，NIR-II像是给外科医生佩戴了一副“能看穿组织的透视眼镜”，能够实时显示肿瘤边界、微小卫星灶和阳性淋巴结。

本研究的通讯作者、仁济医院肝脏外科主任医师李明教授打了一个生动的比喻：“传统手术好比在夜晚仅用手电筒照路，能看清大坑但看不清小石子；而NIR-II系统就像在手术区域部署了一颗高分辨率雷达卫星，每一个毫米级的‘陷阱’都无所遁形。”

临床数据亮眼：微小病灶检出率提高3倍

本次前瞻性临床试验纳入了112例确诊为肝细胞癌、需要进行根治性切除的患者。患者术前被注射一种名为“IRDye 800CW-索拉非尼”的NIR-II靶向探针，该探针能够特异性结合肝癌细胞过表达的表皮生长因子受体（EGFR）。

术中，主刀医生在切除疑似肿瘤组织后，使用NIR-II成像系统对瘤床进行扫描。结果令人振奋：

• 在32例患者（占28.6%）的瘤床区域，NIR-II发现了额外的小至0.8毫米的微卫星病灶或残留灶，这些病灶在术前CT/MRI和术中肉眼探查中全部漏检。

• 手术中切除的284份可疑组织样本中，NIR-II影像判读的准确率达到94.7%，而传统冰冻病理临时检测只能覆盖部分样本。

• 术后6个月的初步随访显示，NIR-II导航组患者的局部复发率为6.8%，而同期接受常规白光手术的患者复发率为11.4%，相对降低40%。

一位62岁的参与试验的患者在术后接受了记者采访（经匿名处理）：“我的肿瘤只有2厘米，但医生说位置靠近大血管。术中医生告诉我，NIR-II发现了一个紧贴血管壁、CT完全没看到的0.5毫米小病灶，当场就切干净了。如果没有这个技术，可能一年后就会复发。”

从单一荧光到多靶点成像：未来手术的新范式

NIR-II的价值不仅在于肝癌手术。研究团队同时展示了该技术在脑胶质瘤、乳腺癌保乳手术和前哨淋巴结活检中的初步应用结果。在脑胶质瘤手术中，NIR-II成像清晰地勾勒出肿瘤浸润区与正常脑组织的边界，帮助医生在切除肿瘤时避开了语言中枢功能区。

更令人期待的是多靶点NIR-II成像的发展。李明教授团队与化学家合作，开发出了三种不同发射波长的NIR-II探针，分别靶向肿瘤细胞、免疫细胞和新生血管。“未来在一次手术中，我们可以同时‘点亮’肿瘤本体、周围浸润的免疫细胞以及肿瘤滋养血管，为医生呈现一幅完整的‘肿瘤生态地图’。这将彻底改变手术决策的方式——不再仅凭经验猜测，而是基于实时的分子影像证据。”

挑战与展望：走向常规临床应用

尽管NIR-II手术导航展现出巨大潜力，但距离成为常规临床技术仍面临挑战。首要问题是探针的生物安全性和审批路径。目前使用的IRDye 800CW是FDA批准的近红外染料，但其NIR-II性能并非最优。新型更高效的NIR-II探针多为纳米材料或小分子染料，长期体内的代谢和毒性数据仍需完善。

此外，成像设备的小型化和智能化也是产业化方向。目前原型机体积较大，相当于一台核磁共振设备，难以在一般手术室普及。团队表示，新一代便携式NIR-II腹腔镜系统已完成动物实验，预计两年内进入临床试验。

可以确定的是，NIR-II荧光成像这一源自基础化学的发现，正以惊人的速度转化为外科医生手中最直观、最有力的“雷达”。当手术刀被一双能够“透视”的眼睛所引导，癌症根治手术将向着“零残留”的终极目标不断逼近。