楊周,黃仁宏,余偉平,閔志均,葉敏
(復(fù)旦大學(xué)附屬浦東醫(yī)院 普通外科,上海201399)
甲狀旁腺是人體重要內(nèi)分泌腺體,多數(shù)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(diào)節(jié)機(jī)體鈣磷代謝。由于甲狀腺等頸部手術(shù)誤切甲狀旁腺可導(dǎo)致永久性低血鈣,嚴(yán)重也可導(dǎo)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(jìn),可出現(xiàn)骨痛骨折,反復(fù)腎結(jié)石等并發(fā)癥[3]。甲狀旁腺體積較小,約3~6 mm,數(shù)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(shù)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(shù)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(nèi)、縱隔內(nèi)或甲狀腺實(shí)質(zhì)內(nèi),難以鑒別[4]。
對(duì)甲狀旁腺的準(zhǔn)確定位是甲狀旁腺、甲狀腺手術(shù)患者中最常見的問題之一[5]。約有20%~30%甲狀腺切除術(shù)中意外切除健康的甲狀旁腺進(jìn)而導(dǎo)致患者術(shù)后出現(xiàn)低鈣血癥[6]。甲狀旁腺切除術(shù)中也存在著甲狀旁腺切除不凈需要再次手術(shù)的問題。目前臨床常用的甲狀旁腺常規(guī)定位定性技術(shù)包括B超、CT、MRI以及術(shù)后病理活檢等技術(shù),但這些技術(shù)通常局限于術(shù)前檢查及術(shù)后診斷,雖有一定指導(dǎo)意義,但無法進(jìn)行術(shù)中定位,實(shí)時(shí)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(shù)中顯像技術(shù)為外科醫(yī)生操作提供實(shí)時(shí)指導(dǎo)。本文就近年來甲狀旁腺術(shù)中顯像技術(shù)進(jìn)展作一綜述。
P T H是甲狀旁腺主細(xì)胞分泌的堿性單鏈多肽類激素。它的主要功能是調(diào)節(jié)脊椎動(dòng)物體內(nèi)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(shí),PTH顯著降低,對(duì)手術(shù)開展具有重要的診斷意義。但是PTH的常規(guī)檢測主要是術(shù)后通過化學(xué)發(fā)光免疫分析(chemiluminescence analysis,CLIA)法在實(shí)驗(yàn)室中完成,明顯滯后,缺乏時(shí)效性。近年來PTH免疫層析法檢測技術(shù)愈發(fā)流行,通過各種試劑盒配合儀器可以在術(shù)中實(shí)時(shí)檢測患者血液或組織液等標(biāo)本中PTH含量,定位甲狀旁腺位置,預(yù)測甲狀旁腺損傷。1999年,Garner等[7]在一項(xiàng)包含了130例甲狀旁腺亢進(jìn)患者手術(shù)研究中,通過術(shù)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(xiàng)技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。類似的在甲狀旁腺再手術(shù)患者的研究也發(fā)現(xiàn),術(shù)中PTH檢測將再手術(shù)成功率從76%提高到了94%[8]。而國內(nèi)鄒賢等[9]的研究發(fā)現(xiàn),不同組織洗脫液術(shù)中PTH數(shù)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(jié)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(yuǎn)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(shí),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(xiàng)包含11例甲狀腺切除術(shù)患者的臨床對(duì)比研究中,對(duì)甲狀旁腺定位的肉眼評(píng)判準(zhǔn)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(zhǔn)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(xiàng)指標(biāo)均明顯優(yōu)于肉眼判斷[10]。在另一項(xiàng)與納米炭負(fù)顯影技術(shù)的對(duì)照研究中,兩項(xiàng)技術(shù)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(shù)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(shí)相顯像結(jié)合PTH術(shù)中快速檢測聯(lián)合可增加原發(fā)性甲旁亢手術(shù)患者頸部單側(cè)探查的可行性、縮短手術(shù)時(shí)間、減少手術(shù)創(chuàng)傷和并發(fā)癥、提高治愈率[12]。也有一些研究針對(duì)術(shù)中PTH的準(zhǔn)確性提出了質(zhì)疑,一項(xiàng)包含了268例頸部手術(shù)患者的研究發(fā)現(xiàn),術(shù)中PTH陽性預(yù)測值高(99.5%),但其陰性預(yù)測值低(19.5%),可能導(dǎo)致不必要的探查,延誤手術(shù)過程[13-14]。此外,不同采樣點(diǎn)測得的數(shù)據(jù)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(shù)中PTH基線水平存在差異,這種差異可以通過延長取樣時(shí)間(至10 min以上)來消除。
近紅外熒光顯像技術(shù)就是通過用熒光標(biāo)記物與原發(fā)病灶、血流、淋巴轉(zhuǎn)移病灶、淋巴等結(jié)合標(biāo)記,然后以特定波長的光源激發(fā)熒光標(biāo)記物產(chǎn)生熒光,標(biāo)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(jīng)廣泛的應(yīng)用于腹部手術(shù)中[16-17]。Chakedis等[18]對(duì)1例75歲老年甲狀旁腺亢進(jìn)女性患者中首次應(yīng)用了ICG,術(shù)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(duì)36例甲狀腺切除術(shù)中使用了該技術(shù),術(shù)前靜脈注射3.5 mL,濃度0.5 mg/mL的ICG后,術(shù)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(qiáng)的熒光,從而建立了甲狀旁腺血供評(píng)分,指導(dǎo)了下一步手術(shù)的進(jìn)行。Yu等[20]在ICG組與未應(yīng)用術(shù)中顯像技術(shù)組的22例甲狀腺機(jī)器人切除術(shù)的對(duì)比研究中發(fā)現(xiàn),ICG組甲狀旁腺誤切幾率明顯低于對(duì)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(zhì),其本身并無熒光活性,但經(jīng)強(qiáng)光敏作用可產(chǎn)生原卟啉IX(protoporphyrin IX,PpIX),PpIX為光敏物質(zhì),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(shí)達(dá)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(lán)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(lán),10~74 min后,甲狀旁腺顯示出比甲狀腺更高的熒光強(qiáng)度,利于鑒別[22]。這3種熒光染料中ICG是目前應(yīng)用最廣泛,多項(xiàng)研究驗(yàn)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(bào)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(shí)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(nèi)分泌手術(shù)的患者的頸部不同組織中,甲狀旁腺的自發(fā)熒光強(qiáng)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(jù)這一原理,在6例甲狀腺切除術(shù)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(hù)了甲狀旁腺。Kahramangil等[25]則對(duì)自發(fā)熒光顯像組與ICG顯像組進(jìn)行了對(duì)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(shù)有著更廣泛的應(yīng)用空間。
納米炭是指納米級(jí)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(jìn)入淋巴系統(tǒng),將淋巴結(jié)染黑。此前已廣泛應(yīng)用于結(jié)直腸癌、乳腺癌、甲狀腺癌的淋巴結(jié)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(jié)相似,且不易找出,極易在淋巴結(jié)清掃過程中誤切。而納米炭技術(shù)則可以有效的解決這一問題,與上述對(duì)甲狀旁腺的直接顯影不同,納米炭是過負(fù)顯影來辨別甲狀旁腺。顯露甲狀腺兩側(cè)葉內(nèi)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(jié)染黑,而甲狀旁腺無染色成正常的棕黃色,術(shù)中清掃黑染組織,保留未黑染組織,既可達(dá)到徹底清掃淋巴結(jié)同時(shí)又保護(hù)甲狀旁腺的效果。在一項(xiàng)包含55例甲狀腺癌切除術(shù)的對(duì)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(duì)照組(P<0.05),充分說明了納米炭對(duì)甲狀旁腺的良好的保護(hù)作用。但也有長期隨訪發(fā)現(xiàn),納米炭顯影技術(shù)并不能減少甲狀腺癌切除合并雙側(cè)中央淋巴結(jié)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(bào)道,但是其負(fù)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(shù)中的應(yīng)用。
99mTc-MIBI是一種放射性同位素標(biāo)記的顯影劑,靜脈注射后不同組織的攝取速度不同,從而對(duì)病灶進(jìn)行顯像。此前該技術(shù)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于冠狀動(dòng)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(duì)99mTc-MIBI的清除率明顯快于甲狀旁腺,因此可以根據(jù)這一差異對(duì)甲狀旁腺進(jìn)行辨別。術(shù)前1~2 h注射20 mCi的99mTc-MIBI,術(shù)中可通過手持式γ探針核素檢測儀對(duì)頸部進(jìn)行探查,放射性計(jì)數(shù)>1.5倍背景計(jì)數(shù)時(shí),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(shù)患者的研究[34]報(bào)道99mTc-MIB對(duì)甲狀旁腺的檢出靈敏度高達(dá)98%,特異度高達(dá)100%。但是作為放射性顯影劑,對(duì)患者及醫(yī)護(hù)人員有著一定的放射性危害,因此99mTc-MIBI的劑量及時(shí)間仍需要進(jìn)一步控制。Chen等[35]的研究中將99mTc-MIBI的劑量及時(shí)間將至了術(shù)前30 min注射1 mCi的99mTc-MIBI,聯(lián)合應(yīng)用前述的納米炭技術(shù),同樣有效的定位了甲狀旁腺,而且降低了輻射風(fēng)險(xiǎn)。此外,99mTc-MIBI還可以與上述的納米炭技術(shù)及術(shù)中PTH快速檢測技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用,進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)甲狀旁腺的定位[36-37]。
OCT是一種無創(chuàng)的高分辨率成像技術(shù),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(duì)入射弱相干光的背向反射或散射信號(hào),通過掃描,可得到生物組織二維或三維結(jié)構(gòu)圖像[38]。先前的體外研究表明,該技術(shù)能夠區(qū)分甲狀旁腺組織、甲狀腺組織、淋巴結(jié)和脂肪組織[39]。Sommerey等[40]首次將這一技術(shù)應(yīng)用在了甲狀旁腺的術(shù)中定位中,對(duì)27例甲狀腺及甲狀旁腺手術(shù)患者術(shù)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(jié)。而這一結(jié)果可能與內(nèi)鏡探頭的質(zhì)量相關(guān),需要進(jìn)一步改進(jìn)。Hou等[41]的研究在OCT的基礎(chǔ)上進(jìn)一步建立了一種基于紋理特征分析和反向傳播人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(back propagation-artificial neural network,BP-ANN)的分類識(shí)別系統(tǒng),對(duì)組織類型進(jìn)行分類并自動(dòng)識(shí)別。這一系統(tǒng)對(duì)16例甲狀腺切除術(shù)患者的248張OCT圖像的自動(dòng)識(shí)別中,甲狀旁腺、甲狀腺、淋巴結(jié)、脂肪分類準(zhǔn)確率分別為99.21%、98.43%、97.65%、98.43%。
縱觀甲狀旁腺術(shù)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(jìn)的。從副作用較大的亞甲藍(lán)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(shù)。當(dāng)然這些技術(shù)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(shù),而且可以多個(gè)技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用,提高安全性,可靠性,為甲狀旁腺,甲狀腺手術(shù)保駕護(hù)航。