光学信号定量方法用于近红外荧光分子成像辅助口腔鳞状细胞癌手术的研究

作者：陈永锋; 张凯; 廖圣恺; 李楠; 刘亮; 洪虓; 刘畅; 王育新^*

来源：中华口腔医学杂志, 2021, 56(10): 1005-1010.

DOI：10.3760/cma.j.cn112144-20210807-00387

• 谱学, 近红外线
• 光学信号
• 定量
• 口腔鳞状细胞癌
• 荧光分子成像

目的评价光学信号定量分析方法应用于口腔鳞状细胞癌(oral squamous cancer cell, OSCC)手术中的可行性。方法首先, 将OSCC细胞系(SCC9和HSC3)及正常上皮细胞株Leuk-1与吲哚菁绿(indocyanine green, ICG)体外共培养6 h, 验证近红外光学信号定量分析区分肿瘤细胞及正常细胞的能力。其次, 将16只BALB/c雄性小鼠(5～6周龄, 20～25g)分为两组, 每组8只, 将SCC9和HSC3细胞以1×106 个/ml浓度分别接种于小鼠背部建立皮下移植瘤模型, 模型构建成功后经尾静脉注射5 mg/kg ICG, 配对t检验分析近红外光学信号定量分析在OSCC与正常组织的差异。最后, 纳入2019年11月至2020年7月就诊于蚌埠医学院第一附属医院口腔科的10例OSCC患者, 其中舌癌6例, 颊癌4例, 男6例, 女性4例, 平均年龄58.6岁(46～71岁), 均在术前6～8 h经肘静脉注射ICG, 剂量为0.75 mg/kg。术中测量OSCC患者的肿瘤、瘤周(肿瘤边界外2.0 cm)及正常舌或颊黏膜的近红外光学信号强度。采用单因素方差分析评估三个样本组的近红外荧光强度, Tukey事后多重比较检验分析三者之间的信号背景比(signal background ratio, SBR)。结果体外共培养实验显示, OSCC细胞株HSC3和SCC9的近红外荧光强度显著强于正常上皮细胞株Leuk-1(P<0.01)。体内结果显示, OSCC的近红外光学信号强度高于正常组织, SBR为8.67±0.35。临床研究显示, 肿瘤组织的荧光强度[(408.23±101.51)AU]显著高于瘤周和正常组织[分别为(253.12±64.89)和(261.50±80.47)AU](P<0.05);肿瘤与瘤周组织、肿瘤与正常组织的近红外信号强度的SBR为1.61±0.53和1.56±0.48, 而瘤周与正常组织的SBR为0.96±0.17。结论近红外光学信号定量分析可区分OSCC和正常细胞。在OSCC根治术中, 光学信号定量结合ICG近红外荧光分子成像技术辅助精确手术具有临床可行性。

• 单位
  蚌埠医学院第一附属医院; 南京市口腔医院; 南京大学