新型光声传感及成像系统探测乳腺癌前哨淋巴结的基础研究

背景与目的:前哨淋巴结活检(sentinel lymph node biopsy,SLNB)是临床淋巴结(lymph nodes,LN)阴性早期乳腺癌患者的标准分期技术,蓝染法联合核素法作为SLNB的标准方法仍有一定的局限性。应用新型荧光靶向示踪剂吲哚菁绿(indocyanine green,ICG)与利妥昔单抗(rituximab,RIT)偶联物(indocyanine green-rituximab,ICG-RIT),搭建手持式光声信号传感系统(photoacoustic signal sensing system,PASS)及手持式光声成像(photoacoustic imaging,PAI)系统,探索其探测富集ICG-RIT的淋巴组织穿透深度,研究其定位前哨淋巴结的可行性。方法:为探索PASS及PAI的组织穿透能力及定位能力,通过仿体实验将鸡胸组织覆盖于ICG-RIT染色的明胶仿体上模拟体内LN,通过PASS探测不同深度下ICG-RIT仿体的光声信号强度;同时设计人体组织试验—术前于患乳外上象限注射ICG-RIT,取荧光显像的LN于腋窝脂肪下,对比PASS、PAI及超声成像深度区别。通过SD大鼠后肢淋巴引流模型探索该技术作为SLNB的可行性,在SD大鼠后肢足垫皮下注射ICG-RIT,比较SD大鼠腘LN及髂LN的PASS及PAI定位区别。结果:仿体实验结果显示,PASS探测鸡胸组织下ICG-RIT仿体呈现特征性单峰信号,且信号强度与组织深度成反比,最大探测深度平均达52.42 mm。人体组织试验结果显示,PASS探测腋窝脂肪下ICG-RIT染色LN最大探测深度达32.72 mm,对比鸡胸组织下6.25%浓度ICG-RIT染色仿体最大探测深度达39.72 mm;PAI探测腋窝脂肪下ICG-RIT染色LN深度达25 mm。SD大鼠模型结果显示,ICG-RIT停留于SD大鼠腘LN,在PASS中光声信号呈现特征性单峰曲线,PAI呈现特征性“热点”图,而髂LN未见明显光声信号,对比亚甲蓝则同时染色腘LN及髂LN。结论:利用ICG-RIT的光声效应及靶向LN特性,通过手持式PASS及手持式PAI能准确定位SLN,同时有良好的组织穿透深度,具备良好的应用前景,但仍需进一步临床试验数据证实。