裴靜，岳健，徐曉軍，許駿，張敬杰，王本忠

（安徽醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院 乳腺外科，安徽 合肥 230022）

可穿戴設(shè)備在乳腺癌前哨淋巴結(jié)活檢中的應(yīng)用*

裴靜，岳健，徐曉軍，許駿，張敬杰，王本忠

（安徽醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院 乳腺外科，安徽 合肥 230022）

目的探討可穿戴式手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)在乳腺癌前哨淋巴結(jié)活檢中的應(yīng)用效果。方法選取40例臨床早期乳腺癌患者隨機分為Google組和明德組兩組，接受吲哚菁綠作為淋巴示蹤劑后分別使用可穿戴式手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)和明德系統(tǒng)進行檢測。兩組患者均進行常規(guī)前哨淋巴結(jié)活檢手術(shù)。結(jié)果①在Google組中，平均完成活檢需要的時間相比于明德組所需時間更短，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05)；②Google組前哨淋巴結(jié)檢出率、準(zhǔn)確率和靈敏度均與明德組相當(dāng)，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）；③在檢出前哨淋巴結(jié)（SLN）數(shù)量上Google組低于明德組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。結(jié)論基于Google眼鏡的可穿戴式手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)具有便攜、實時及準(zhǔn)確的特點，其檢驗的檢出率、準(zhǔn)確性和敏感性等方面效果并不亞于目前正在應(yīng)用的明德系統(tǒng)，而且在提高手術(shù)效率、縮短手術(shù)時間等方面有更好的效果。

可穿戴設(shè)備；乳腺癌；前哨淋巴結(jié)活檢；早期檢測

乳腺癌是一種在女性中發(fā)病率和死亡率最高的惡性腫瘤，其在女性腫瘤中發(fā)生率約占三分之一[1]。所以，乳腺癌的早期篩查以及合適的臨床檢測治療對于控制其引起的患者預(yù)后差乃至死亡都是及其重要。乳腺癌前哨淋巴結(jié)活檢（sentinel lymph node biopsy，SLNB）作為一種針對早期乳腺癌的檢測方法，使許多患者避免腋窩淋巴結(jié)清掃（axillary lymph node dissection，ALND），這樣不僅可以有效改善術(shù)后上肢淋巴水腫和肩關(guān)節(jié)活動障礙等多種并發(fā)癥的發(fā)生，并且可以促進恢復(fù)，而且對于患者的預(yù)后及其生活質(zhì)量都有較大的改善。SLNB就是檢測接受原發(fā)腫瘤淋巴結(jié)引流的第一個淋巴結(jié)，對腋窩淋巴結(jié)狀態(tài)進行準(zhǔn)確的評估。早在1993年，GIULIANO等就首次報道使用活性染料作為示蹤劑檢測前哨淋巴結(jié)（sentinel lymph node，SLN），此外，也有研究者利用放射性核素或生物燃料等作為示蹤劑進行SLN的檢測，此后，自KITAIL等應(yīng)用以吲哚菁綠（indocyanine green，ICG）為示蹤劑的熒光法用于乳腺癌的SLNB以來，許多國家與地區(qū)陸續(xù)開始采用該種有效且無輻射的方法，檢測結(jié)果得到廣泛的認(rèn)可[2]?；赟LNB的檢測通常會使用一個圖像獲取檢測系統(tǒng)，用以捕獲示蹤劑標(biāo)示的腫瘤圖像。

第一代外科手術(shù)成像系統(tǒng)（FLAERTM）于2002年由美國波士頓Beth Israel Deaconess醫(yī)學(xué)中心首先提出，該系統(tǒng)不僅能夠拍攝腫瘤組織的近紅外熒光圖像，也能看到正常組織的結(jié)構(gòu)信息[3]。2009年，錢永健先生在世界分子影像大會上報告用熒光顯微成像技術(shù)來導(dǎo)航切除熒光標(biāo)記的小鼠腫瘤組織實驗，為光學(xué)分子影像技術(shù)在手術(shù)導(dǎo)航領(lǐng)域的發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。國內(nèi)中科院分子影像重點實驗室團隊結(jié)合分子影像領(lǐng)域的研究基礎(chǔ)，研發(fā)出光學(xué)分子影像手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)。但是臨床上對于小型，輕便且實時的熒光成像系統(tǒng)的應(yīng)用卻鮮有報道[4]。基于此，本院使用MDM-I型脈管顯像儀（河北省廊坊明德公司），并已經(jīng)使用明德系統(tǒng)開展乳腺癌的SLNB。目前，由中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)多模態(tài)醫(yī)療影像實驗室基于Google眼鏡設(shè)計并研發(fā)的可穿戴式手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)突破了傳統(tǒng)顯像系統(tǒng)的諸多限制，具有便攜和可實時通過眼鏡顯示屏及外接顯示屏同時進行熒光的定位的優(yōu)點[5-7]。本研究以ICG聯(lián)合納米碳為示蹤劑，分別使用可穿戴式手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)及明德系統(tǒng)進行對比研究，通過評價可穿戴式手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)在乳腺癌SLNB中的可行性，促進便攜式手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)在臨床上的發(fā)展和應(yīng)用，以期為乳腺癌SLNB提供一個更加有效可行的檢測診療方式，以此改善乳腺癌患者預(yù)后，提高乳腺癌患者的生存率。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2014年1月-2016年6月安徽醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院乳腺外科住院患者資料，入組條件：①女性患者；②術(shù)前經(jīng)穿刺活檢、微創(chuàng)旋切或切檢診斷為乳腺癌；③臨床腋窩淋巴結(jié)陰性的乳腺癌患者；④術(shù)前通過臨床或影像學(xué)檢查均未發(fā)現(xiàn)遠處轉(zhuǎn)移。排除標(biāo)準(zhǔn)：①曾接受SLNB或腋窩區(qū)手術(shù)史；②多中心或多病灶的乳腺癌；③曾接受乳腺區(qū)放療；④發(fā)現(xiàn)遠處轉(zhuǎn)移；⑤妊娠，哺乳期乳癌患者；⑥對ICG或碘過敏者。經(jīng)篩選，滿足以上條件的原發(fā)早期乳腺癌患者40例。中位年齡48歲（34～68歲）。其中，38例為浸潤性癌（95%），2例為原位癌（5%）。隨機分為Google組（20例）和明德組（20例）。其中，Google組病例組織學(xué)分級：1級1例，2級17例，3級2例；明德組病例組織學(xué)分級：1級2例，2級15例，3級3例，分別對上述病例進行檢測及統(tǒng)計分析。

1.2 儀器和試劑

選用基于Google眼鏡的可穿戴式手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)（中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)多模態(tài)醫(yī)療影像實驗室），明德脈管系統(tǒng)成像儀，型號MDM-I[河北省廊坊市明德生物醫(yī)藥技術(shù)有限公司，冀廊食藥監(jiān)械（準(zhǔn)）字2012第1200001號]，前哨淋巴結(jié)示蹤劑為注射用ICG（遼寧省丹東醫(yī)創(chuàng)藥業(yè)有限責(zé)任公司，規(guī)格：25mg，國藥準(zhǔn)字 H20073073），納米炭混懸注射液（carbon nanoparticles）（重慶萊美藥業(yè)股份有限公司，規(guī)格：0.5ml和25mg，國藥準(zhǔn)字H20073246）。見附圖。

1.3 檢測方法

消毒鋪巾后，使用1ml注射器，在乳暈周圍皮下分別注射吲哚菁綠（1mg/ml）0.1ml及納米炭注射液（50mg/ml）0.1ml，隨后用指腹輕輕按揉10min使示蹤劑充分彌散。關(guān)閉手術(shù)燈，Google組使用可穿戴式手術(shù)系統(tǒng)、明德組使用明德脈管系統(tǒng)成像儀尋找熒光，觀察到皮膚淋巴管熒光行走消失處做標(biāo)記，切開皮膚、皮下組織后繼續(xù)尋找熒光所示及黑染前哨淋巴結(jié)。切下的前哨淋巴結(jié)送術(shù)中冷凍及術(shù)后行石蠟切片常規(guī)HE染色。待前哨淋巴結(jié)收集完畢后，行Ⅰ、Ⅱ級腋窩淋巴結(jié)清掃，根據(jù)術(shù)后石蠟切片病理以明確最終腋窩狀態(tài)。

附圖 試驗用儀器和試劑

1.4 統(tǒng)計學(xué)分析

數(shù)據(jù)分析采用SPSS 21.0統(tǒng)計軟件，計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，比較用t檢驗；計數(shù)資料以率（%）表示，比較用Fisher確切概率法或Monte Carlo確切概率法，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 基本資料分組

對各組乳腺癌患者的年齡、月經(jīng)狀況、腫瘤大小和部位、組織學(xué)分級以及ER、PR和Her-2狀態(tài)等數(shù)據(jù)資料進行統(tǒng)計歸納。見表1。

2.2 兩種方法的檢出情況

Google組 20例均探及 SLN，SLN檢出率為100%（20/20），平均獲取（3.3±2.0）枚SLN，其中，SLN陽性8例，陽性SLN共14枚，行ALND后術(shù)后病理示1例假陰性，假陰性率為12.5%（1/8），平均耗時（17.5±3.1）min。明德組檢出SLN者12例，SLN檢出率也為100%（20/20），平均獲?。?.2±3.0）枚SLN，其中SLN陽性10例，陽性SLN共17枚，行ALND后術(shù)后病理顯示1例假陰性，假陰性率為10.0%（1/10），平均耗時（20.3±3.6）min。兩組SLN檢出枚數(shù)及完成活檢耗時差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），而兩組間準(zhǔn)確率、敏感性及假陰性率比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。見表2。

表1 兩組患者臨床資料比較 （n=20）

表2 兩組病例SLN檢測情況的比較 （n=20）

3 結(jié)論

乳腺癌的預(yù)防、診斷、早期篩查和治療等眾多方面得到了世界范圍內(nèi)越來越多的關(guān)注。其中，乳腺癌SLNB在眾多國家的醫(yī)院已用于臨床，若SLN（+），則行腋窩淋巴結(jié)清掃術(shù)，若SLN（-），則腋窩不作處理。然而腋窩淋巴結(jié)清掃后的一系列并發(fā)癥，特別是患側(cè)上肢淋巴水腫，嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量，在某種意義上存在過度治療。對于乳腺癌SLNB，從上個世紀(jì)90年代就有研究者使用不同的示蹤劑進行相關(guān)研究，到如今也日趨成熟。本研究中所用示蹤劑主要為ICG，是1957年合成的一種常溫常壓下穩(wěn)定的三羰花青類染料。FOX等首先將其應(yīng)用于肝功能及循環(huán)功能檢查，1970年后廣泛應(yīng)用于眼科血管造影，因其復(fù)雜的分子結(jié)構(gòu)由碳鏈及2個帶硫酸基團的多環(huán)結(jié)構(gòu)構(gòu)成，所以吲哚菁綠具有親水性和親脂性的兩性分子特性。研究表明，單體ICG最大吸收光譜為750 nm，在水溶液中，ICG發(fā)射光譜的峰值為810～820 nm[9]。其是目前惟一被美國食品藥品管理局（food and drug administration，F(xiàn)DA）和歐洲藥品管理局（european medicines agency，EMA）批準(zhǔn)的臨床使用的近紅外光學(xué)成像對比增強劑[10]。

然而，由于近紅外熒光成像技術(shù)成像波段為肉眼不可見的700～900 nm，故合適的近紅外熒光成像儀器成為各個實驗室與醫(yī)藥公司開發(fā)的熱點方向。FlARETM成像系統(tǒng)是在2002年率先研制的熒光輔助切除與探測系統(tǒng)，TROYAN等以人血清白蛋白與ICG1∶1混合以提高ICG的滯留能力，通過FlARETM成像系統(tǒng)在6例患者中與同時使用的核素法發(fā)現(xiàn)同樣數(shù)目的前哨淋巴結(jié)[3]。由于以往成像設(shè)備體積較大，操作不夠簡便，因此近年來，檢測設(shè)備輕便化、可穿戴化成目前的趨勢[11-12]。Photodynamic Eye（PDE）熒光定位儀是一款高度敏感的紅外顯像系統(tǒng)，據(jù)此可以觀測有ICG發(fā)射出來的近紅外熒光。PDE激發(fā)光源為760 nm的LED光源[13-14]，VASSILIS PITSINIS等使用該設(shè)備以ICG為示蹤劑進行SLNB，成功獲得淋巴結(jié)，平均花費時間為15min，完成時間較短而安全[13-15]。明德MDM-Ⅰ型脈管系統(tǒng)成像儀是目前國內(nèi)唯一取得中國國家食品藥品管理局（China food and drug administration，CFDA）認(rèn)證的用于前哨淋巴結(jié)活檢的醫(yī)用輔助檢測儀器，我國目前開展的熒光法乳腺癌SLNB許多是基于此設(shè)備進行[16-18]。研究表明，應(yīng)用該系統(tǒng)對36例乳腺癌患者行SLNB，另有32例行美藍染料法SLNB，術(shù)中可以清晰觀察到由ICG注射部位至腋窩的皮下淋巴管熒光走形以及切開腋窩皮膚、皮下組織后觀察到SLN反射的強烈熒光，SLN檢出率分別為 97.2%（35/36）和 81.3%（26/32），兩者差異明顯[16]。在手術(shù)過程中使用ICG熒光造影劑后，在近紅外激發(fā)光激光的作用下釋放熒光特性，幫助醫(yī)生觀察組織血流灌注情況，定位組織邊界。它可以用于乳腺及其他組織修復(fù)手術(shù)，腹腔與胸外科手術(shù)輔助等[19]。

以上幾種手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)，體積均較大，移動欠方便，且手術(shù)影像通過遠處顯示屏呈現(xiàn)給手術(shù)者，需要隔著一定距離不停抬頭及眼睛焦點來回在手術(shù)野和顯示屏處切換，一定程度增加手術(shù)者的疲勞和打斷了連續(xù)性。隨著設(shè)備技術(shù)的不斷發(fā)展，佩戴式手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)也是目前的研究熱點之一。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)徐曉嶸教授團隊利用Google眼鏡或是其他頭戴式模塊，將顯示部分直接佩戴在醫(yī)生頭上，不影響醫(yī)生正常操作，在過程中實現(xiàn)簡單輕便導(dǎo)航，將超聲與熒光雙模態(tài)影像相結(jié)合，實現(xiàn)立體定位[5]，而使用可穿戴式手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)時，則可直接在Google眼鏡自帶的顯示屏及電腦顯示屏中雙顯像，手術(shù)者視線可在兩者中隨意切換，外接顯示屏且可供助手及觀摩學(xué)習(xí)者觀看。在Google組中，平均完成活檢需要時間相比明德組差異明顯。本研究結(jié)果顯示，Google組和明德組前哨淋巴結(jié)檢出率均為100%，說明其前哨淋巴結(jié)檢出率相當(dāng)，而且Google組的檢測準(zhǔn)確性為95.0%，敏感性為88.9%，與明德組的90.0%和83.3%基本相當(dāng)。此外，在檢出SLN數(shù)量上Google組低于明德組兩組比較有差異。

綜上所述，基于Google眼鏡的可穿戴式手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)具有便攜、實時及準(zhǔn)確的特點，以上試驗證明其檢驗效果并不亞于目前正在應(yīng)用的明德系統(tǒng)，在提高手術(shù)效率縮短手術(shù)時間等方面有一定的效果，且還有一定提升的空間，更短的手術(shù)時間有望實現(xiàn)。隨著對于精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的需求與分子治療、靶向藥物的研究不斷深入，將使手術(shù)導(dǎo)航領(lǐng)域不斷向前推進，可以預(yù)見未來更為靶向、定位更好、使用更加輕便及價格更加低廉的導(dǎo)航成像系統(tǒng)會不斷問世。這也將更加為乳腺癌SLNB提供有效可行的檢測診療方式，基于此，對于乳腺癌患者預(yù)后的改善，生存率的提高以及生活質(zhì)量的改善將具有重要意義。

參 考 文 獻：

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Application of wearable device to biopsy of sentinel lymph nodes of breast cancer*

Jing Pei,Jian Yue,Xiao-jun Xu,Jun Xu,Jing-jie Zhang,Ben-zhong Wang
(Department of Breast Surgery,the First Affiliated Hospital,Anhui Medical University,Hefei,Anhui 230022,China)

ObjectiveTo promote the development and application of the portable surgical navigation system and provide a more effective and feasible diagnostic and treatment method for breast cancer sentinel lymph nodes (SLNs)through comparing the wearable surgical navigation system with the Ming De system.MethodsForty patients with early clinical diagnnose of breast cancer sentinel lymph nodes

ICG as a lymphatic tracer were randomly divided into Google group and Ming De group,which were tested by using the wearable surgical navigation system and the Ming De system,respectively.Two groups of patients underwent conventional SLNB.ResultsThe average time to complete a biopsy was shorter in the Google group than in the Ming De group.The difference was statistically significant (P＜0.05).The detection, accuracy and sensitivity rate of sentinel lymph node in Google group were similar to those in Ming De group, the difference was not statistically significant (P＞0.05).The number of SLNs detected in the Google group was significantly smaller than that in the Ming De group,the difference was statistically significant(P＜0.05).ConclusionsWearable surgical navigation system based on Google glasses is portable,real-time and accurate. Its detection,accuracy and sensitivity rate is not inferior to the Ming De system currently being used.In addition,it has a higher potential in improving the efficiency of surgery to reduce the operation time.

wearable device;breast cancer;sentinel lymph node biopsy;early screening

R737.9

A

10.3969/j.issn.1005-8982.2017.18.010

1005-8982（2017）18-0051-05

2017-02-16

安徽省科技攻關(guān)項目（No：1501ld04037）

王本忠，E-mail：wangbenzhong2459@126.com