引用本文： 淳林, 黃蔓, 蘇新良, 吳凱南. 納米碳在甲狀腺癌手術中的應用進展. 中國普外基礎與臨床雜志, 2014, 21(5): 646-649. doi: 10.7507/1007-9424.20140156 復制
甲狀腺癌是人體內分泌系統最常見的惡性腫瘤，其中以分化型甲狀腺癌最為多見，約占90% [1]。分化型甲狀腺癌淋巴結轉移率較高，Davidson等[2]報道其轉移率約為30%～80%。目前外科手術仍是治療甲狀腺癌的主要手段，如何準確地評估甲狀腺癌患者頸部淋巴結轉移情況，利于術中徹底清掃，注意術中保護甲狀旁腺及其血供，避免術后出現甲狀旁腺功能低下，是甲狀腺外科領域的難點[3]。隨著淋巴顯影技術的發展，它在惡性腫瘤中的診斷、治療價值已得到廣泛認同，現就第三代淋巴示蹤劑——納米碳在甲狀腺癌領域的應用情況進行綜述。
1 淋巴示蹤劑的發展
自20世紀50年代起，日本、美國、意大利的部分學者已開始把生物染料作為淋巴示蹤劑，并試用于惡性腫瘤的淋巴引流顯示。Weinberg等[4]首次報道了在胃癌中用天藍染料顯示淋巴引流系統；隨后Morl [5]用印度墨水顯示了乳腺至腋窩的淋巴引流系統；進而多種生物染料淋巴示蹤劑被用于惡性腫瘤的淋巴結轉移研究。目前，用于淋巴示蹤的方法主要有[6]：①染料法；②同位素法；③染料同位素聯合法。其中同位素法和染料同位素聯合法可提供更高的準確性和敏感性，但需要特殊儀器、專業技術人員，并且具有放射性污染，故其使用受到限制[7]；染料法具有操作簡單、無需特殊設備、容易推廣、無放射性污染等優勢，故被較多地采用[8]。生物染料淋巴示蹤劑有如下特點[9]：①較強的淋巴系統趨向性，淋巴組織吸收快，能清楚地顯示淋巴管和淋巴結；②不進入毛細血管，避免大片組織被染色；③能在淋巴系統中聚集并停留較長的時間；④無不良反應等。目前常見的生物染料有異硫藍、專利藍、亞甲藍等，雖各自特點不同，但有研究[10]表明其顯影效果差異并無統計學意義。異硫藍、專利藍與蛋白的結合力弱，顯色快，很少擴散到周圍組織中，但維持淋巴結藍染狀態時間短，價格貴，國內較難購得。目前國內常見的染色法為亞甲藍藍染法。亞甲藍為小分子水溶性化合物，注射后既可進入毛細淋巴管又可進入毛細血管，容易使周邊組織一起藍染，且亞甲藍顯色快，很快蔓延至下一級淋巴結，不利于應用[11]。
納米碳作為一種新興的淋巴示蹤劑，推動了淋巴示蹤技術的發展。活性碳淋巴示蹤劑從20世紀70年代后期開始研究，并于1983年正式應用于臨床，起初的碳顆粒直徑較大，淋巴趨向性較差[8]。新型的納米碳由納米級的碳顆粒組成，直徑較小，在懸液中以團粒的形式存在，形態規則，表面平滑，注射到腫瘤周圍組織后被巨噬細胞吞噬[12]。由于毛細淋巴管內皮細胞間隙較毛細血管大，且基膜不完整，因此納米碳可以快速進入淋巴系統，并在淋巴組織中聚集、顯影，但不會進入毛細血管[13]。與傳統淋巴染料異硫藍、專利藍、亞甲藍相比較[14]，納米碳具有淋巴趨向性強、示蹤速度快、黑染率高、消退緩慢、顏色醒目、與周圍組織色彩對比度高的特點，使癌變區域的淋巴管和淋巴結染黑，容易被發現并清掃。
2 納米碳在術中保護甲狀旁腺時的應用
甲狀旁腺分泌的甲狀旁腺素具有升高血鈣、降低血磷，調節鈣、磷代謝平衡的作用。甲狀旁腺損傷是甲狀腺手術中較常見的嚴重并發癥之一，其發生率為1.2%～40% [15]。尋求保護甲狀旁腺的有效方法是甲狀腺外科研究的重點之一。
目前，術中常用的保護甲狀旁腺的方法有：①手術操作精細解剖法[16-17]：熟悉甲狀旁腺正常的解剖位置，術中仔細查找辨認，緊貼甲狀腺被膜囊結扎甲狀腺下動脈進入甲狀腺的分支，以保證甲狀旁腺的血供。但當甲狀旁腺解剖位置出現變異或甲狀旁腺腺體較小時，此時甲狀旁腺與周圍淋巴結、脂肪組織容易相互混淆，被誤認為淋巴結而切除，也有可能將淋巴結當作甲狀旁腺保護下來，導致淋巴結清掃不徹底。有甲狀腺手術史或甲狀腺癌累及氣管旁淋巴結者，即使在手術顯微鏡下有時也難以分辨甲狀旁腺[18]。②術中冰凍確認重新植入法[19-20]：在切下的甲狀腺及Ⅵ區淋巴結組織中仔細查找甲狀旁腺，對可疑甲狀旁腺組織切取部分送術中冰凍，若證實為甲狀旁腺組織，再將剩余的甲狀旁腺組織切成薄片，植入胸鎖乳突肌內。不過甲狀旁腺本來就很小，尋找困難，取一小塊做術中冰凍，若確認是甲狀旁腺再做移植，多已所剩無幾，很難保證遠期效果。Kihara等[21]發現，1～2個被切除后自體移植患者和甲狀旁腺全部自體移植患者，經過5年隨訪發現，永久性甲狀旁腺功能低下發生率分別為1.4%和21.4%，提示甲狀旁腺自體移植并不能完全恢復其正常功能。③甲狀旁腺定位標記法：采用化學或物理的方法在術前或術中對甲狀旁腺進行定位，實際上這種方法主要用于甲狀旁腺瘤的檢測定位，對于正常甲狀旁腺的定位幫助較小[22]。同時亞甲藍也用于甲狀腺癌前哨淋巴結的定位[11]，說明亞甲藍也可使淋巴結染色，在保護甲狀旁腺的操作中容易造成淋巴結的殘留。而放射性核素法還有放射性污染，還需要特殊設備操作，應用較復雜。④沉浮實驗：把切下的組織放入生理鹽水中，脂肪會上浮，下沉者為甲狀旁腺。但如果切下的甲狀旁腺附帶了一定的脂肪組織，也會導致甲狀旁腺組織浮起來。
近年來，納米碳作為淋巴示蹤劑開始廣泛應用于臨床。有研究[23-25]發現，甲狀腺與甲狀旁腺的淋巴引流途徑不同，術前或術中在甲狀腺內注射納米碳，它可以較好地標記出甲狀腺及周圍淋巴結而不會使甲狀旁腺、甲狀腺血管以及喉返神經黑染。研究[3, 26-27]證實，甲狀腺和甲狀旁腺的淋巴引流無交通現象，甲狀腺全切除時，采用淋巴管造影，在切除甲狀腺時只要盡可能保護未被黑染組織，或避免損傷未被黑染組織的血供，就可以很好地保護甲狀旁腺功能，降低甲狀腺癌淋巴結清掃術中甲狀旁腺損傷的概率。
3 納米碳在甲狀腺癌前哨淋巴結活檢中的應用
甲狀腺癌較早即可出現頸部淋巴結轉移[28]。目前，外科手術仍是治療甲狀腺癌的主要手段，腫瘤淋巴結的轉移情況決定了手術清掃的范圍。前期在乳腺癌等常見惡性腫瘤的研究[29]中，利用淋巴示蹤劑進行術中淋巴造影，已經能夠指導醫生選擇合適的手術范圍和徹底的淋巴結清掃，既能防止癌細胞殘留，又能避免手術范圍擴大而引起并發癥。甲狀腺癌伴頸淋巴結轉移者目前多主張施行甲狀腺原發癌與轉移癌聯合根治切除術[30]。但對于頸淋巴結陰性者是否施行選擇性頸淋巴結清掃術目前意見尚有分歧[31]。1977年Cabanas [32]首次提出了前哨淋巴結的概念，它是指首先接受腫瘤部位淋巴回流的單個或數個淋巴結，即腫瘤淋巴結轉移的第一站，也有可能是惟一的一站，對它進行活檢能夠較準確地預測區域淋巴結的狀態。1992年Morton等[33]首先應用染色法將前哨淋巴結活檢技術成功應用于黑色素瘤患者。Besli?[34]在乳腺癌的研究中發現，前哨淋巴結是預測區域淋巴結整體情況有效而特異的指標，準確性達95%以上，因此，對于前哨淋巴結無轉移者，可以不做腋窩淋巴結清掃，避免上肢淋巴腫等并發癥的發生。1998年Kelemen等[35]首次將前哨淋巴結活檢術應用于甲狀腺癌患者，成功檢出前哨淋巴結，證實前哨淋巴結活檢術可以發現分化型甲狀腺癌的隱匿性轉移灶。
前哨淋巴結活檢的方法主要有染料法、同位素法和染料同位素聯合法。Lee等[36]報道，染料同位素聯合法可以增加前哨淋巴結的檢出率，降低其假陰性率，但同位素法和染料同位素聯合法因甲狀腺前哨淋巴結距離腫瘤很近，受到甲狀腺腫瘤及甲狀腺內同位素干擾大，且需要特殊儀器，且具有放射性污染，其使用受到限制。目前國內常見的染色法為亞甲藍藍染法。Haigh等[11]研究發現，亞甲藍容易使周邊組織一同藍染，影響前哨淋巴結的檢出，并且容易誤切甲狀旁腺。
近年來，隨著納米技術的發展，納米碳作為淋巴示蹤劑已經廣泛應用于乳腺癌[37]和胃癌[38]的前哨淋巴結活檢。納米碳具有高度的淋巴系統趨向性，注射到腫瘤局部組織后，迅速移行至淋巴管和淋巴結，使淋巴結染成黑色，實現了腫瘤區域引流淋巴結的活體染色，達到示蹤淋巴結的目的；并且納米碳不進入毛細血管，避免了大量組織被染色的缺點，同時它還具有在前哨淋巴結停留較長時間的優點[9]。王曉雷等[39]將納米碳用于甲狀腺癌根治術中，發現其對甲狀腺的淋巴結具有良好的示蹤效果，淋巴結黑染率為95.2%，實驗組與對照組淋巴結數量差異有統計學意義，甲狀旁腺未被染色。江國斌等[40]的研究顯示，納米碳標示的前哨淋巴結定位活檢的總成功率為93.0%，其準確率為60.5%～88.4%，靈敏度為92.9%，與國內外其他有關于甲狀腺癌前哨淋巴結活檢得出的相關數據[31, 41]基本符合。Hao等[42]為對比亞甲藍與納米碳作為示蹤劑在前哨淋巴結活檢中的效果，回顧性研究了200例接受術中前哨淋巴結活檢的甲狀腺微小癌患者，其中100例注射了亞甲藍，另100例使用納米碳混懸注射液，研究發現，納米碳組Ⅵ區淋巴結染色率明顯高于亞甲藍組（P < 0.001），前哨淋巴結轉移陽性率也明顯高于亞甲藍組（61.1%比47.1%，P=0.034）。納米碳作為一種新型的淋巴示蹤劑，具有淋巴示蹤清晰、不易外滲，染色持續時間長，能準確地反映頸部淋巴結的狀況，是甲狀腺癌前哨淋巴結活檢可靠的淋巴示蹤劑[43]。
4 小結與展望
納米碳作為一種淋巴示蹤劑，示蹤效果確切，而且甲狀旁腺不被黑染，使其易于識別和保護甲狀旁腺，降低甲狀旁腺損傷幾率，操作過程中還可幫助保護重要結構，如頸內靜脈、喉返神經等，減少重要組織器官損傷，避免術后相關并發癥的出現。在甲狀腺癌前哨淋巴結應用中，其具有淋巴示蹤清晰，不易外滲，染色持續時間長，從而可增加頸部淋巴結清除率，尤其對于頸部淋巴結陰性的患者，術中使用納米碳進行前哨淋巴結活檢，可避免遺漏。鑒于納米碳上述多種特性，其在甲狀腺癌的手術治療中具有廣泛的應用前景。雖然納米碳是一種較好的淋巴示蹤劑，但它在甲狀腺癌前哨淋巴結活檢中的應用研究較少，通過前哨淋巴結情況來指導頸淋巴結陰性患者的淋巴結清掃范圍尚需要更多循證醫學的臨床研究證實。
甲狀腺癌是人體內分泌系統最常見的惡性腫瘤，其中以分化型甲狀腺癌最為多見，約占90% [1]。分化型甲狀腺癌淋巴結轉移率較高，Davidson等[2]報道其轉移率約為30%～80%。目前外科手術仍是治療甲狀腺癌的主要手段，如何準確地評估甲狀腺癌患者頸部淋巴結轉移情況，利于術中徹底清掃，注意術中保護甲狀旁腺及其血供，避免術后出現甲狀旁腺功能低下，是甲狀腺外科領域的難點[3]。隨著淋巴顯影技術的發展，它在惡性腫瘤中的診斷、治療價值已得到廣泛認同，現就第三代淋巴示蹤劑——納米碳在甲狀腺癌領域的應用情況進行綜述。
1 淋巴示蹤劑的發展
自20世紀50年代起，日本、美國、意大利的部分學者已開始把生物染料作為淋巴示蹤劑，并試用于惡性腫瘤的淋巴引流顯示。Weinberg等[4]首次報道了在胃癌中用天藍染料顯示淋巴引流系統；隨后Morl [5]用印度墨水顯示了乳腺至腋窩的淋巴引流系統；進而多種生物染料淋巴示蹤劑被用于惡性腫瘤的淋巴結轉移研究。目前，用于淋巴示蹤的方法主要有[6]：①染料法；②同位素法；③染料同位素聯合法。其中同位素法和染料同位素聯合法可提供更高的準確性和敏感性，但需要特殊儀器、專業技術人員，并且具有放射性污染，故其使用受到限制[7]；染料法具有操作簡單、無需特殊設備、容易推廣、無放射性污染等優勢，故被較多地采用[8]。生物染料淋巴示蹤劑有如下特點[9]：①較強的淋巴系統趨向性，淋巴組織吸收快，能清楚地顯示淋巴管和淋巴結；②不進入毛細血管，避免大片組織被染色；③能在淋巴系統中聚集并停留較長的時間；④無不良反應等。目前常見的生物染料有異硫藍、專利藍、亞甲藍等，雖各自特點不同，但有研究[10]表明其顯影效果差異并無統計學意義。異硫藍、專利藍與蛋白的結合力弱，顯色快，很少擴散到周圍組織中，但維持淋巴結藍染狀態時間短，價格貴，國內較難購得。目前國內常見的染色法為亞甲藍藍染法。亞甲藍為小分子水溶性化合物，注射后既可進入毛細淋巴管又可進入毛細血管，容易使周邊組織一起藍染，且亞甲藍顯色快，很快蔓延至下一級淋巴結，不利于應用[11]。
納米碳作為一種新興的淋巴示蹤劑，推動了淋巴示蹤技術的發展。活性碳淋巴示蹤劑從20世紀70年代后期開始研究，并于1983年正式應用于臨床，起初的碳顆粒直徑較大，淋巴趨向性較差[8]。新型的納米碳由納米級的碳顆粒組成，直徑較小，在懸液中以團粒的形式存在，形態規則，表面平滑，注射到腫瘤周圍組織后被巨噬細胞吞噬[12]。由于毛細淋巴管內皮細胞間隙較毛細血管大，且基膜不完整，因此納米碳可以快速進入淋巴系統，并在淋巴組織中聚集、顯影，但不會進入毛細血管[13]。與傳統淋巴染料異硫藍、專利藍、亞甲藍相比較[14]，納米碳具有淋巴趨向性強、示蹤速度快、黑染率高、消退緩慢、顏色醒目、與周圍組織色彩對比度高的特點，使癌變區域的淋巴管和淋巴結染黑，容易被發現并清掃。
2 納米碳在術中保護甲狀旁腺時的應用
甲狀旁腺分泌的甲狀旁腺素具有升高血鈣、降低血磷，調節鈣、磷代謝平衡的作用。甲狀旁腺損傷是甲狀腺手術中較常見的嚴重并發癥之一，其發生率為1.2%～40% [15]。尋求保護甲狀旁腺的有效方法是甲狀腺外科研究的重點之一。
目前，術中常用的保護甲狀旁腺的方法有：①手術操作精細解剖法[16-17]：熟悉甲狀旁腺正常的解剖位置，術中仔細查找辨認，緊貼甲狀腺被膜囊結扎甲狀腺下動脈進入甲狀腺的分支，以保證甲狀旁腺的血供。但當甲狀旁腺解剖位置出現變異或甲狀旁腺腺體較小時，此時甲狀旁腺與周圍淋巴結、脂肪組織容易相互混淆，被誤認為淋巴結而切除，也有可能將淋巴結當作甲狀旁腺保護下來，導致淋巴結清掃不徹底。有甲狀腺手術史或甲狀腺癌累及氣管旁淋巴結者，即使在手術顯微鏡下有時也難以分辨甲狀旁腺[18]。②術中冰凍確認重新植入法[19-20]：在切下的甲狀腺及Ⅵ區淋巴結組織中仔細查找甲狀旁腺，對可疑甲狀旁腺組織切取部分送術中冰凍，若證實為甲狀旁腺組織，再將剩余的甲狀旁腺組織切成薄片，植入胸鎖乳突肌內。不過甲狀旁腺本來就很小，尋找困難，取一小塊做術中冰凍，若確認是甲狀旁腺再做移植，多已所剩無幾，很難保證遠期效果。Kihara等[21]發現，1～2個被切除后自體移植患者和甲狀旁腺全部自體移植患者，經過5年隨訪發現，永久性甲狀旁腺功能低下發生率分別為1.4%和21.4%，提示甲狀旁腺自體移植并不能完全恢復其正常功能。③甲狀旁腺定位標記法：采用化學或物理的方法在術前或術中對甲狀旁腺進行定位，實際上這種方法主要用于甲狀旁腺瘤的檢測定位，對于正常甲狀旁腺的定位幫助較小[22]。同時亞甲藍也用于甲狀腺癌前哨淋巴結的定位[11]，說明亞甲藍也可使淋巴結染色，在保護甲狀旁腺的操作中容易造成淋巴結的殘留。而放射性核素法還有放射性污染，還需要特殊設備操作，應用較復雜。④沉浮實驗：把切下的組織放入生理鹽水中，脂肪會上浮，下沉者為甲狀旁腺。但如果切下的甲狀旁腺附帶了一定的脂肪組織，也會導致甲狀旁腺組織浮起來。
近年來，納米碳作為淋巴示蹤劑開始廣泛應用于臨床。有研究[23-25]發現，甲狀腺與甲狀旁腺的淋巴引流途徑不同，術前或術中在甲狀腺內注射納米碳，它可以較好地標記出甲狀腺及周圍淋巴結而不會使甲狀旁腺、甲狀腺血管以及喉返神經黑染。研究[3, 26-27]證實，甲狀腺和甲狀旁腺的淋巴引流無交通現象，甲狀腺全切除時，采用淋巴管造影，在切除甲狀腺時只要盡可能保護未被黑染組織，或避免損傷未被黑染組織的血供，就可以很好地保護甲狀旁腺功能，降低甲狀腺癌淋巴結清掃術中甲狀旁腺損傷的概率。
3 納米碳在甲狀腺癌前哨淋巴結活檢中的應用
甲狀腺癌較早即可出現頸部淋巴結轉移[28]。目前，外科手術仍是治療甲狀腺癌的主要手段，腫瘤淋巴結的轉移情況決定了手術清掃的范圍。前期在乳腺癌等常見惡性腫瘤的研究[29]中，利用淋巴示蹤劑進行術中淋巴造影，已經能夠指導醫生選擇合適的手術范圍和徹底的淋巴結清掃，既能防止癌細胞殘留，又能避免手術范圍擴大而引起并發癥。甲狀腺癌伴頸淋巴結轉移者目前多主張施行甲狀腺原發癌與轉移癌聯合根治切除術[30]。但對于頸淋巴結陰性者是否施行選擇性頸淋巴結清掃術目前意見尚有分歧[31]。1977年Cabanas [32]首次提出了前哨淋巴結的概念，它是指首先接受腫瘤部位淋巴回流的單個或數個淋巴結，即腫瘤淋巴結轉移的第一站，也有可能是惟一的一站，對它進行活檢能夠較準確地預測區域淋巴結的狀態。1992年Morton等[33]首先應用染色法將前哨淋巴結活檢技術成功應用于黑色素瘤患者。Besli?[34]在乳腺癌的研究中發現，前哨淋巴結是預測區域淋巴結整體情況有效而特異的指標，準確性達95%以上，因此，對于前哨淋巴結無轉移者，可以不做腋窩淋巴結清掃，避免上肢淋巴腫等并發癥的發生。1998年Kelemen等[35]首次將前哨淋巴結活檢術應用于甲狀腺癌患者，成功檢出前哨淋巴結，證實前哨淋巴結活檢術可以發現分化型甲狀腺癌的隱匿性轉移灶。
前哨淋巴結活檢的方法主要有染料法、同位素法和染料同位素聯合法。Lee等[36]報道，染料同位素聯合法可以增加前哨淋巴結的檢出率，降低其假陰性率，但同位素法和染料同位素聯合法因甲狀腺前哨淋巴結距離腫瘤很近，受到甲狀腺腫瘤及甲狀腺內同位素干擾大，且需要特殊儀器，且具有放射性污染，其使用受到限制。目前國內常見的染色法為亞甲藍藍染法。Haigh等[11]研究發現，亞甲藍容易使周邊組織一同藍染，影響前哨淋巴結的檢出，并且容易誤切甲狀旁腺。
近年來，隨著納米技術的發展，納米碳作為淋巴示蹤劑已經廣泛應用于乳腺癌[37]和胃癌[38]的前哨淋巴結活檢。納米碳具有高度的淋巴系統趨向性，注射到腫瘤局部組織后，迅速移行至淋巴管和淋巴結，使淋巴結染成黑色，實現了腫瘤區域引流淋巴結的活體染色，達到示蹤淋巴結的目的；并且納米碳不進入毛細血管，避免了大量組織被染色的缺點，同時它還具有在前哨淋巴結停留較長時間的優點[9]。王曉雷等[39]將納米碳用于甲狀腺癌根治術中，發現其對甲狀腺的淋巴結具有良好的示蹤效果，淋巴結黑染率為95.2%，實驗組與對照組淋巴結數量差異有統計學意義，甲狀旁腺未被染色。江國斌等[40]的研究顯示，納米碳標示的前哨淋巴結定位活檢的總成功率為93.0%，其準確率為60.5%～88.4%，靈敏度為92.9%，與國內外其他有關于甲狀腺癌前哨淋巴結活檢得出的相關數據[31, 41]基本符合。Hao等[42]為對比亞甲藍與納米碳作為示蹤劑在前哨淋巴結活檢中的效果，回顧性研究了200例接受術中前哨淋巴結活檢的甲狀腺微小癌患者，其中100例注射了亞甲藍，另100例使用納米碳混懸注射液，研究發現，納米碳組Ⅵ區淋巴結染色率明顯高于亞甲藍組（P < 0.001），前哨淋巴結轉移陽性率也明顯高于亞甲藍組（61.1%比47.1%，P=0.034）。納米碳作為一種新型的淋巴示蹤劑，具有淋巴示蹤清晰、不易外滲，染色持續時間長，能準確地反映頸部淋巴結的狀況，是甲狀腺癌前哨淋巴結活檢可靠的淋巴示蹤劑[43]。
4 小結與展望
納米碳作為一種淋巴示蹤劑，示蹤效果確切，而且甲狀旁腺不被黑染，使其易于識別和保護甲狀旁腺，降低甲狀旁腺損傷幾率，操作過程中還可幫助保護重要結構，如頸內靜脈、喉返神經等，減少重要組織器官損傷，避免術后相關并發癥的出現。在甲狀腺癌前哨淋巴結應用中，其具有淋巴示蹤清晰，不易外滲，染色持續時間長，從而可增加頸部淋巴結清除率，尤其對于頸部淋巴結陰性的患者，術中使用納米碳進行前哨淋巴結活檢，可避免遺漏。鑒于納米碳上述多種特性，其在甲狀腺癌的手術治療中具有廣泛的應用前景。雖然納米碳是一種較好的淋巴示蹤劑，但它在甲狀腺癌前哨淋巴結活檢中的應用研究較少，通過前哨淋巴結情況來指導頸淋巴結陰性患者的淋巴結清掃范圍尚需要更多循證醫學的臨床研究證實。