精準的惡性腫瘤根治性切除即將實現
——PET-熒光術中雙模融合分子影像系統

精準的惡性腫瘤根治性切除即將實現
——PET-熒光術中雙模融合分子影像系統

北京銳視康科技發展有限公司副總裁，博士

2015年2月CA期刊發布《2012年全球癌癥統計》顯示，全球約有1400,000新發腫瘤病例，八百二十萬患者死于癌癥，每年癌癥帶來的經濟損失超過一萬億美元，是世界上造成經濟損失最大的一種疾病。目前，手術治療仍舊是大部分腫瘤的主要治療手段，大約90%的腫瘤使用手術作為診斷和分期的工具，病人的術后生存期和生存質量與手術切除徹底程度密切相關。

然而，國際醫學影像權威學者、美國弗吉尼亞大學放射系的放射系主任Bruce J.Hillman教授在2010年發表專題論文指出：常規醫學影像技術，如電子計算機斷層掃描（CT）、磁共振成像（MRI）、正電子發射斷層顯像（PET）等，難以突破直徑小于5毫米的微小腫瘤有效成像的靈敏度瓶頸，醫生無法在手術前識別微小腫瘤。同樣，術前腫瘤活檢主要以結構成像的超聲作為引導手段，無法對腫瘤進行功能性引導，存在小腫瘤活檢定位困難，需要重復檢查的問題。

而且，癌癥外科手術中的微小病灶的確認，關乎是否完成了根治性手術，直接關系到病人的預后。特別是消化道外科手術中如何應用分子影像系統準確辨認腫瘤的區域淋巴結擴散，以及遠隔淋巴結轉移的以指導臨床實現外科手術的精準化和個體化治療仍然是亟待解決的關鍵問題。早在2003年，美國哈佛醫學院的John V. Frangioni教授便在J.Biomed.Opt上發表論文指出，在癌癥手術中缺少適合外科醫生的成像設備。直到目前，多數外科醫生在術中仍舊只能通過腫瘤的外形、組織病理學特征和個人經驗做出判斷，無法對腫瘤的大小、邊界和腫瘤是否徹底清除做出客觀、準確的判斷。

因此，做到腫瘤根治手術中有效識別微小腫瘤病灶、確定腫瘤邊界、發現微小的淋巴結轉移和相關的微轉移，實現腫瘤的精準、規范、個體化的根治性手術是改善重大疾病治療效果、提高病人生存質量、顯著節約醫療資源，減少過度治療的關鍵問題。

2008年諾貝爾化學獎得主錢永健教授用熒光顯微鏡引導切除小鼠的腫瘤組織，提出了光學分子影像手術導航的概念。隨著相關技術的進一步發展和完善，近紅外熒光成像技術的應用，可以為臨床醫生提供有效幫助, 進行腫瘤病灶的精準手術切除，轟動了國際分子影像和腫瘤外科領域。但是單模態的熒光成像受限于組織對光子的強烈散射和吸收，組織深處的信號難以穿透至表面，因此對深處腫瘤的靈敏度低，僅能有效探測淺表處的腫瘤，無法進行大面積深度病灶的檢查。同時能應用于手術的熒光物質難以進行化學修飾，存在靶向性較差的問題。

為了克服成像深度、腫瘤探測不靈敏的問題，銳視康公司領導的團隊將熒光成像技術與正電子發射斷層成像結合在一起，用于腫瘤外科手術和微小腫瘤檢測，更好地解決腫瘤外科手術問題，提高成像的深度分辨力與靶向性。其中正電子發射斷層成像（Positron Emission Tomography，PET），作為核醫學領域最先進的臨床檢查影像技術，可提供病灶區域詳盡的功能與代謝等分子信息，具有靈敏、準確、特異及定位精確等特點。與熒光成像相比，PET成像探測到的高能伽馬射線可以順利穿透人體深部組織，受組織深度影響小，對深處腫瘤的定位、探測具有很大的優勢。傳統PET探測器系統的幾何結構主要是環狀，其探測器的機械結構會在手術中干擾醫生的操作，因此針對局部成像定制的平板探測器系統有更高的靈敏度，而且其結構緊湊，工程上易于實現且使用靈活，方便和其他醫療設備配合，方便醫生在手術過程中判斷病灶是否完全切除。

PET-熒光雙模融合成像系統理論上可以在術中針對腫瘤部位進行精確引導，PET成像探測深度深，正電子核素對腫瘤組織的靶向性好，術中檢測靈敏度高，熒光成像具有微小病灶分辨率高，靈敏度好，高精度術中定位等優點。PET-熒光雙模融合成像設備具有優勢互補，對全面精確檢測術中微小病灶及轉移灶的發現具有重要意義和臨床使用價值。利用平板PET和熒光成像相結合的腫瘤外科手術導航方案及手術期腫瘤病人的精確診斷，目前在國際上沒有先例，在技術上屬于國際首創，具有重要臨床意義。

PET-熒光雙模融合分子影像系統示意圖

北京銳視康科技發展有限公司聯合國內相關領域的優勢單位，研發出PET-熒光雙模融合分子影像系統，用于術中腫瘤精準定位與切除，合理規范的淋巴結清掃，準確發現根治手術區域外的腫瘤微小轉移病灶，實現精準的基于分子影像學的精確指導，腫瘤的外科手術更加合理，準確和規范。項目目標是全面研究專門適用于術中PET的新型探測器、術中熒光引導系統、雙模態融合與機械集成技術、術中雙模態導航成像與分析應用軟件系統等內容，并建立相應的質量管理體系和制度、企業標準或者行業標準，形成完整的自主知識產權，取得CFDA的產品生產許可證和產品注冊證，進行產業化推廣以及應用示范。

由于該系統涉及核電子、光學、信息、材料、精密機械等多個學科的前沿技術。項目的啟動將有助于帶動核素成像技術、光學成像技術、相關電子元器件、醫學圖像處理、精密儀器制造技術等方面的快速發展，促進核醫學和光學在醫療領域內的發展。同時，本項目將通過“產學研醫檢”的合作模式，試點創新型的管理、運行機制，打造國內一流、國際上有重要影響的分子醫學影像產業技術工程中心和高層次人才培養基地，極大地彌補目前腫瘤術中缺少高端影像設備引導的現狀，通過雙模態的優勢互補，實現對病人術中精準治療，提高我國的醫療保健水平，符合目前我國對重大、高發疾病治療的需求；對于癌癥患者而言，該系統可以幫助醫生實現精準的根治性切除，降低腫瘤的轉移概率，提高患者術后的生存質量，為癌癥患者帶來了福音。

劉力