臨床前光學(xué)影像Solaris是Perkinelmer公司全新推出的光學(xué)影像，該系統(tǒng)通過(guò)光學(xué)成像的方式對(duì)腫瘤進(jìn)行實(shí)時(shí)定位和邊緣界定，幫助研究者在手術(shù)過(guò)程中，對(duì)目標(biāo)腫瘤進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測(cè)及切除。

難題——腫瘤的不*切除       

        臨床前光學(xué)影像目前手術(shù)仍是治療癌癥的有效方法之一。對(duì)于腫瘤邊界的定位卻一直困擾著臨床醫(yī)生及科研人員。通常，醫(yī)生憑借經(jīng)驗(yàn)對(duì)腫瘤組織進(jìn)行切除，如果少切可能會(huì)造成復(fù)發(fā)，而多切又會(huì)對(duì)患者造成傷害。在進(jìn)行了乳房保留手術(shù)的病人中有5%-40%患者的切除邊緣仍可以檢查到殘留的腫瘤，而不得不進(jìn)行額外的手術(shù)。而在活組織切片檢查確定沒(méi)有腫瘤殘余的患者中仍有10%會(huì)繼續(xù)受到腫瘤疾病的侵?jǐn)_。因此，大幅提高手術(shù)的切除率將會(huì)提高手術(shù)成功率，開(kāi)發(fā)一種術(shù)中提供客觀腫瘤邊界的導(dǎo)航技術(shù)具有重要的臨床應(yīng)用價(jià)值。2008年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者錢永健教授在2009年世界分子影像大會(huì)上的報(bào)告中提到：術(shù)中客觀的腫瘤邊界信息獲取為手術(shù)治療提供了重要的價(jià)值。2013年，美國(guó)哈佛醫(yī)學(xué)院教授John V Frangioni提出，近紅外熒光成像技術(shù)可以為臨床醫(yī)生提供有效幫助，未來(lái)十年將在腫瘤術(shù)中應(yīng)用前景。這也是對(duì)分子影像導(dǎo)航技術(shù)廣泛應(yīng)用的進(jìn)一步肯定。

福音——PerkinElmer Solaris 全新光學(xué)影像

        Solaris是Perkinelmer公司全新推出的光學(xué)影像，該系統(tǒng)通過(guò)光學(xué)成像的方式對(duì)腫瘤進(jìn)行實(shí)時(shí)定位和邊緣界定，幫助研究者在手術(shù)過(guò)程中，對(duì)目標(biāo)腫瘤進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測(cè)及切除。系統(tǒng)通過(guò)光學(xué)分子影像手術(shù)導(dǎo)航方法一方面可以在術(shù)中對(duì)腫瘤及微小轉(zhuǎn)移灶進(jìn)行應(yīng)用，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)腫瘤不同亞型進(jìn)行術(shù)中分子分型，達(dá)到術(shù)中實(shí)時(shí)病理的目的；另一方面該方法不僅可以應(yīng)用在乳腺癌上，同時(shí)還可以在肝癌、肺癌、胃癌等多種癌癥上進(jìn)行應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)不同腫瘤的分子影像技術(shù)應(yīng)用突破。

系統(tǒng)應(yīng)用

1)     腫瘤微小病灶的清除：

應(yīng)用特異性結(jié)合腫瘤的熒光探針，可以清楚的區(qū)分正常組織和病變部位，為的腫瘤切除提供提供科學(xué)依據(jù)；熒光成像為帶來(lái)了新的希望。

2)     腫瘤切除邊緣的確定：

腫瘤切緣：原發(fā)灶切除后標(biāo)本的邊緣與癌組織間的鏡下z短距離，它是評(píng)價(jià)的一個(gè)重要指標(biāo)，也是影響腫瘤預(yù)后的重要因素。使用近紅外熒光染料特異性標(biāo)記腫瘤部位后，可看出熒光信號(hào)在腫瘤邊緣位較腫瘤中心有著更強(qiáng)的信號(hào)，可以清晰的指示腫瘤邊界，和周邊健康組織區(qū)分開(kāi)來(lái)， 之后的病理切片染色也正式了熒光指示部分的性， 而在切緣部分并沒(méi)有檢測(cè)到腫瘤分子標(biāo)記物，說(shuō)明腫瘤也*清除。近紅外熒光引導(dǎo)的腫瘤切除可以的確定腫瘤切緣，減小對(duì)健康組織的侵害，將患者的痛苦降低。

3)     前哨淋巴結(jié)定位（Sentinel Lymph Node Mapping）

2.  淋巴管及淋巴引流成像

淋巴系統(tǒng)和許多疾病都息息相關(guān)，比如腫瘤轉(zhuǎn)移，炎癥反應(yīng)，糖尿病，肥胖癥以及哮喘等，尤其在腫瘤轉(zhuǎn)移過(guò)程中，淋巴系統(tǒng)可以將組織液以及細(xì)胞運(yùn)輸至循環(huán)系統(tǒng)，而且已經(jīng)發(fā)現(xiàn)越來(lái)越多的腫瘤都利用淋巴導(dǎo)管來(lái)完成轉(zhuǎn)移，比如乳腺癌，黑色素瘤，頭頸部腫瘤等。所以對(duì)淋巴系統(tǒng)的研究和認(rèn)識(shí)有利于推動(dòng)腫瘤轉(zhuǎn)移的機(jī)制的研究。ICG已經(jīng)成功的應(yīng)用于乳腺癌，黑色素瘤等前哨淋巴結(jié)的活組織檢查中。其他的近紅外染料如：Alexa 705、IRDye780、Cy7和Cy5.5等都可用于淋巴引流的成像。

在關(guān)節(jié)炎活躍期許多免疫因子被激活，炎癥因子，細(xì)胞因子，白介素和一些其他的因子被分泌出來(lái)，促進(jìn)炎癥反應(yīng)，并導(dǎo)致相鄰關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)的破壞，而且在滑液膜區(qū)域會(huì)激發(fā)新生血管的出現(xiàn)，以及微循環(huán)的加劇。用近紅外染料對(duì)炎癥周圍的淋巴進(jìn)行造影，就會(huì)發(fā)現(xiàn)大量的熒光信號(hào)堆積，這也可以作為早期診斷關(guān)節(jié)炎的一種直觀的檢測(cè)方法。

1. 輸尿管示蹤

  輸尿管尋找十分困難，Tanaka等使用0.5 mW/cm2 400～700 nm的白光，和5mW/cm2725～775 nm的近紅外光，光斑直徑是15厘米的近紅外成像系統(tǒng)。研究發(fā)現(xiàn)在豬模型中注射7.5 μg/kg CW800-CA能夠在不可見(jiàn)光下看到輸尿管，看到輸尿管內(nèi)直徑小于2.5 mm的異物，逆行注射10 μM ICG能夠定位輸尿管的損傷漏尿點(diǎn)。

1. 術(shù)中近紅外熒光膽道造影

        膽石癥術(shù)后殘余結(jié)石的發(fā)生是膽道再次手術(shù)的主要原因，而術(shù)中膽道造影的優(yōu)點(diǎn)正是可以彌補(bǔ)上述不足，起到術(shù)中的把關(guān)作用。當(dāng)造影發(fā)現(xiàn)殘石，可立即取出殘石，還可根據(jù)取石干凈與否，隨時(shí)造影復(fù)查，直至干凈為止。另外，由于膽道造影可以清楚顯示膽樹(shù)的全貌，為正確處理病變提供較可靠的依據(jù)。術(shù)中膽道造影在降低膽道殘石率，避免膽總管陰性探查，指導(dǎo)制定合理的術(shù)式，以及避免膽管損傷等方面具有較大臨床價(jià)值。Tanaka等使用NIR光和靜脈注射 CW800-CA能夠?qū)崟r(shí)顯示肝外膽管。

1. 輔助肝葉切除以及肝病治療中的應(yīng)用

        Aoki等在門靜脈注射ICG后1分鐘就可以明確區(qū)分肝臟的分段和亞分段，并可以保持10分鐘。35例肝臟惡性腫瘤的病人在行肝臟部分切除時(shí)使用的該檢查手段，其中33例病人肝葉區(qū)分明顯，該方法有效可靠安全。

1. 評(píng)估冠狀動(dòng)脈搭橋術(shù)效果

        冠狀動(dòng)脈造影又稱冠脈造影 這種方法能清楚地顯示冠狀動(dòng)脈粥樣硬化引起的血管狹窄或阻塞的位置 是診斷冠心病的"金標(biāo)準(zhǔn)" 但在冠狀動(dòng)脈搭橋術(shù)中很少使用，目前常用的方法有術(shù)中熒光成像（intraoperative fluorescence imaging，IFI）和時(shí)差血流（transit-time flowmetry，TTFM）。Balacumaraswami 等認(rèn)為Novadaq探測(cè)成像系統(tǒng)進(jìn)行冠狀動(dòng)脈搭橋手術(shù)效果的評(píng)估，IFI要比TTFM更加靈敏，假陽(yáng)性率低。

1. 腦血管外科的應(yīng)用

        中樞神經(jīng)系統(tǒng)手術(shù)保持腦組織灌注是重要的基本原則之一，如果術(shù)中破壞血供，術(shù)后可出現(xiàn)明顯的神經(jīng)功能障礙，尤其是在腦血管病變的手術(shù)中，因此發(fā)展實(shí)時(shí)術(shù)中血流評(píng)估技術(shù)對(duì)神經(jīng)外科醫(yī)生非常重要。作為術(shù)中腦血流評(píng)價(jià)的新方法，近紅外血管造影簡(jiǎn)便、快速、實(shí)時(shí)，非常有應(yīng)用前景。

1)  顱內(nèi)動(dòng)靜脈畸形(AVM)是胚胎時(shí)期腦血管發(fā)育異常所致的先天性疾患，也是神經(jīng)外科常見(jiàn)的血管畸形之一。目前，手術(shù)治療是腦AVM有效的治療手段之一。然而，術(shù)中病灶邊界以及血管性質(zhì)的正確判斷是手術(shù)成功的關(guān)鍵。除了術(shù)者嫻熟的操作技術(shù)和豐富的手術(shù)經(jīng)驗(yàn)以外，隨著科技的發(fā)展而涌現(xiàn)的一些術(shù)中輔助技術(shù)也在其中起到越來(lái)越重要的作用。ICG造影，可以清晰地顯示動(dòng)靜脈分流及辨別AVM動(dòng)脈、引流靜脈和過(guò)路的正常皮層動(dòng)脈，而這種差別在下是難以區(qū)分的。不過(guò)在AVM手術(shù)中DSA（數(shù)字減影血管造影digital subtraction angiography，DSA）仍是“金標(biāo)準(zhǔn)”，ICG可作為一種有效的輔助手段而非取代術(shù)中DSA。

2)  在動(dòng)脈瘤手術(shù)中，造影劑隨血流運(yùn)行時(shí)可動(dòng)態(tài)地勾劃出血管的形態(tài)，使載瘤動(dòng)脈、血管遠(yuǎn)端、分支、穿通支是否通暢，是否確切等都能得到術(shù)中確認(rèn)，從而為預(yù)后評(píng)價(jià)、治療等提供有價(jià)值的依據(jù)。ICG術(shù)中造影是一種簡(jiǎn)便、實(shí)用的造影技術(shù)，能夠提供血管通暢程度和動(dòng)脈瘤的實(shí)時(shí)信息，使用方法簡(jiǎn)單，影像清晰，無(wú)放射性，因而被廣泛應(yīng)用于動(dòng)脈瘤手術(shù)中。

3)     ICG在顱內(nèi)外旁路血管搭橋術(shù)中的應(yīng)用 
Woitzik 等在45例顱內(nèi)外旁路血管搭橋術(shù)中應(yīng)用ICG，術(shù)中共進(jìn)行了51次ICG，均經(jīng)修正吻合后充盈良好，并為術(shù)后DSA或CT血管造影（CT angiography，CTA）所證實(shí)。

  總之，利用近紅外熒光的實(shí)時(shí)成像而實(shí)現(xiàn)的手術(shù)“導(dǎo)航”，已經(jīng)開(kāi)始被越來(lái)越多的醫(yī)生所重視，它所變現(xiàn)出的更高穿透性，靈敏度，以及經(jīng)濟(jì)實(shí)惠， 操作簡(jiǎn)單，移動(dòng)方便等特性也嶄露頭角，隨著技術(shù)的不斷成熟和發(fā)展，它將會(huì)是一種新型的外科診斷和手術(shù)輔助手段。

系統(tǒng)概覽

系統(tǒng)性能參數(shù)

功能特點(diǎn)：

·        具備實(shí)時(shí)4通道(470, 660,750,800)熒光成像

·        具備白光、熒光及二者的融合成像功能

·        具備基于液晶可調(diào)諧濾光片的光譜分離技術(shù)，自動(dòng)去除動(dòng)物組織的自發(fā)背景熒光干擾

·        具備數(shù)字放大成像功能

·        具備白光及熒光自動(dòng)聚焦功能

·        具備熒光成像自動(dòng)曝光功能

·        具備基于ROI圈選的熒光信號(hào)定量方法

·        采用10種角度的熒光激發(fā)模式，有效避免陰影干擾

主要技術(shù)參數(shù)：

·        成像工作距離：75 cm

·        成像視野范圍：10 cm

·        小可分辨尺寸：100 um

·        熒光成像靈敏度：<100 nM

·        白光照明范圍：20 cm

·        白光照明均一度：<20%

·        白光色溫：~3000K

·        白光亮度：>40,000 lux

·        白光聚焦深度：2 cm

·        成像頭調(diào)節(jié)度：3 DOFs

·        成像臂調(diào)節(jié)度：2 DOFs

·        CMOS相機(jī)像素尺寸：5.5 um（白光），6.5 um（熒光）

·        CMOS相機(jī)像素?cái)?shù)量：410萬(wàn)（彩色），550萬(wàn)（熒光）

·        顯示器：2個(gè)便攜式醫(yī)療級(jí)顯示器

·        安全性：通過(guò)CE及TUV認(rèn)證

本產(chǎn)品僅限實(shí)驗(yàn)室動(dòng)物研究使用，不可用于人體研究。