一、外科放射导向的概念及应用历史

    近年来由于核医学显像诊断技术的发展，放射导向技术在肿瘤外科的应用有了很大的进步。放射导向外科（radioguided surgery，RGS）已成为外科学中的一门分支学科。

    RGS主要应用放射性同位素的示踪技术为肿瘤外科手术中正确寻找病灶、判定病灶切除范围、转移淋巴结合隐匿病灶的判断等方面提供有效的帮助，使手术的完整性得到很大提升。另外，RGS在手术取样活检中对病灶的定位及取样靶点的确定等也具有很重要的价值。

    RGS最先由美国哈佛大学医学院Selverstone等使用32P作为放射导向剂，成功切除脑瘤，至今已有60余年历史。20世纪50年代为了适应放射导向技术在外科手术中的应用，成功研制了手术用的微型γ射线探测器（gamma detection probe）。1956年美国田纳西州医学院的橡树岭核研究所Harris等第一个用Probe，以131I为示踪导向剂，手术中成功切除甲状腺残留组织。进入80年代，由于单克隆抗体-肿瘤特异性的标志物迅猛发展，用同位素标记单克隆抗体作手术导向有很多报道，掀起这一波高潮的是1984年美国俄亥俄州大学的Aitkon等。他用131I标记多克隆CEA抗体作手术导向，切除结肠癌获得成功。然而随着放射免疫显像的深入研究，人们对其特异性和临床应用产生质疑，所以用单克隆抗体作手术导向也逐渐消退。

    20世纪90年代，美国伯林顿的佛蒙特大学医学院Krag等使用99mTc标记放射性胶体用于乳腺癌患者前哨淋巴结导向手术获得成功，此后，放射导向技术在肿瘤前哨淋巴结的探查方面应用越来越多，起先对浅表肿瘤（如乳腺癌、甲状腺癌、黑色素瘤）的前哨淋巴结寻找及手术切除，后引申到深部肿瘤（如胃癌、结直肠癌等）前哨淋巴结的寻找和切除。前哨淋巴结的临床应用已成为外科放射导向技术发展的最重要方向之一。21世纪PET和PET/CT已成为探查肿瘤的重要医学影像手段，因此18F-FDG在肿瘤外科手术中也得到有效的应用。

    纵观RGS应用史，可得出以下几个观点：
    （1）放射性核素显像诊断技术与外科放射导向技术两者平行发展。
    （2）RGS的发展与肿瘤特异性标志物的开发紧密相关。单克隆抗体为导向剂一度掀起了放射免疫导向外科（radioimmuoguided surgery，RIGS）的热潮；放射性胶体的应用形成了放射导向前哨淋巴结活检（radioguided seatinel lymph node biopsy，RGSLNB）——外科导向技术的重要分支；PET形成了18F-FDG定向外科技术（18F-FDG directed surgery，FDGDS）。
    （3）RGS技术的临床价值是：
    ①在手术中迅速发现病灶，切除病灶，亦对有否残存病灶加以确定，因此缩短了手术时间，提高了手术的完整性和成功率。
    ②对异位病灶（如甲状腺、甲状旁腺、嗜铬细胞瘤等），转移性肿瘤，转移性淋巴结的术中定位及确定具有重要的临床价值。
    ③对肿瘤的坏死组织与活性组织的鉴别。

    RGS使用的导向剂对目标靶——具有生物活性的肿瘤组织，可特异性亲和并被摄取，而对坏死组织不亲和，不被摄取。因此，在手术中可识别肿瘤坏死组织与活性组织。

    二、RGS的应用现状

    （一）关于微型放射探测器

    手术使用probe根据所用的放射导向药物的核素辐射能量不同来进行选择。probe可分三种：即β-probe、γ-probe和超高能的PET-probe。发射β射线的药物选用β-probe（如32P标记药物）；发射γ射线（如131I、123I、99mTc等标记药物）选用γ-probe；使用18F、124I等标记药物要选用PET-probe。

    用得较多的γ-probe有两种：一种是闪烁晶体探测器（常用NaI和CSI作为晶体）。它具有灵敏度高，可测能量范围大的优点，缺点是体积较大，重量较重。另一种是半导体探测器，优点是体积小，重量轻，缺点是灵敏度低，仅用于低能射线探测。

    （二）临床应用现状

    RGS在外科手术应用中有以下几种应用技术。

    1.RGSLNB：

    这是目前应用最多的一项技术。特别是在乳腺癌手术中，肿瘤被手术切除后，对医师来说最重要是判断有否淋巴结转移、往哪组淋巴结转移、现转移最前面的淋巴结是哪个。RGSLNB有助于解答这些问题。

    前哨淋巴结的测定具有重要的临床意义：
    （1）按TNM结果评估病程期。
    （2）确定手术方案。
    （3）帮助指导放疗计划。
    （4）了解内乳淋巴结深度，有助于电子束治疗。

    RGSLNB有助于手术的完整性和彻底性。

    RGSLNB方法：在手术前1～6h注射99mTc-s胶体，剂量报道最低为0.1mCi，最高为10mCi。注药方法有三种，即患侧乳房的肿瘤上方皮下或皮内注射、患侧乳房肿瘤内注射和患侧乳房肿瘤周围组织内注射。理论上肿瘤内注射方法最合理，与淋巴液流向一致，但缺点是注药穿刺进程中可能造成瘤细胞的污染。许多报道均采用患侧乳房肿瘤上方皮下或皮内注射。手术使用probe按放射性强弱可得到一幅淋巴结图谱，然后制订淋巴结清扫手术方案。

    黑色素瘤也是RGSLNB应用的一个重要疾病。黑色素瘤有以下几种类型：浅表型（65%）；淋巴结型（25%）；恶性雀斑型（5%）和肢体着斑状（5%）。该病的疗效取决于病程的判断及皮肤侵入深度与范围和淋巴结受累情况。黑色素瘤5年生存率取决于肿瘤厚度：<1.5mm，90%患者无转移；4mm厚度则50%患者有转移；>4mm则10%患者有远处转移。RGSLNB对SLN检出阳性率可达98%，而传统的蓝染法仅27.3%。

    操作方法：在手术前1～6h皮内注射99mTc-s胶体0.4～1mCi，一般采用病灶周围或病灶内四点不同方位（即东、南、西、北）注射法。在手术前也可先进行一次淋巴显像，大致了解有否淋巴转移和前哨淋巴结的方位。手术中借助probe可实时探测放射性得到受累淋巴结图，然后决定手术方案。

    2.RGS在甲状旁腺手术中的应用：

    近年来RGS在甲状旁腺手术中的应用尤为突出。使用γ-probe做甲状旁腺外科手术，其优点：
    （1）方法简便，缩短手术时间。γ-probe可正确引导外科医师发现病灶部位。手术切口小，因此也称为最小创伤放射导向甲状旁腺切除术（minimaggy-invasive radioguided parathyroid surgery，MIRP），手术成功率达95%以上。
    （2）γ-probe有助于评估手术摘除病变组织的完整性。使用RGS技术，在手术中除了可快速发现术前诊断的病灶，还可发现术前未发现的隐匿性病灶，特别是对于甲状旁腺增生病灶的发现很敏感，这在术前影像诊断中往往为阴性。现在对于手术摘除病变组织的完整性评估方法是：摘除病灶后即刻测定血PTH值，比术前测定值下降50%以上为手术完整；未降50%说明尚有隐匿性病灶存在。
    （3）γ-probe有助实现：①最小手术切口，最小手术损伤；②缩短手术时间、麻醉时间和住院时间；③减轻术后疼痛；④切口小，实现最好美容效果；⑤降低医疗费用。
    注：RGSLNB：放射导向前哨淋巴结活检；RIME：放射导向外科手术中病灶边缘评估；RIGS：放射免疫导向外科；FDGDS：18F-FDG导向外科；RGS：放射导向外科

    RGS在甲状旁腺手术中的应用方法有两种：
    （1）同日法（same-day）：
    ①手术前3h静脉注射99mTc-MIBI20～25mCi，注药后30min及2h完成甲状旁腺早时相和延迟相的显像，根据显像结果在病变部位的体表皮肤处作一标志。利于手术切口部位的确定。
    ②注药后3h手术，切口为2cm。
    ③用probe分别探测甲状腺、脂肪和淋巴结本底，以显像阳性病灶的相对对侧甲状腺部位作为本底较为合适。也有报道以甲状腺峡部放射性作为本底。
    ④探测高放射性甲状旁腺组织校准为高于甲状腺本底20%为阳性病灶。
    ⑤切除病灶并即刻测定PTH值。切除病灶平均19min，整个手术时间平均为48min。
    （2）隔日法（separate-day）：
    ①手术前日做常规99mTc-MIBI甲状旁腺显像，并在阳性病灶的颈部部位作一标志；
    ②手术前1～2h静脉注射99mTc-MIBI10mCi。
    ③进手术室后测甲状腺本底，一般选甲状腺峡部部位为脏器本底；
    ④术中用probe测高于本底20%为不正常甲状旁腺，并记录未切除的病灶（in vivo）计数；
    ⑤病灶切除后测离体腺体（ex vivo）计数，一般高于本底20%的病灶可不做冰冻切片。

    RGS对异位高功能甲状旁腺组织的定性定位诊断应用价值更高，甲状旁腺在胚胎发育中随胸腺下降而发生异位。异位甲状旁腺常发生在颈动脉鞘内、甲状腺内、气管食管沟内和纵隔内。在诊断异位高功能甲状旁腺组织方面，X线、CT只能作解剖定位诊断，但99mTc-MIBI甲状旁腺显像不仅能作定位诊断也能作定性诊断，所以RGS对于异位甲状旁腺手术具有很重要的意义。RGS可在手术中迅速发现病灶，以最小的创伤，最短的手术时间切除病灶。在异位甲状旁腺的手术中一般采用99mTc-MIBI作放射导向剂，操作与上述甲状旁腺常规方法相同。近年也有用18F-FDG作放射导向剂的报道。一般在手术前1～2h静脉注射18F-FDG5mCi，手术中使用PET-probe进行探测。

    三、RGS的发展方向

    1.放射导向剂的开发：RGS已有60余年的历史，发展起伏跌宕，开发的关键在于放射性示踪剂。对于示踪剂，要求对靶目标（手术切除病灶）有很高的特异亲和性。至今所用的对肿瘤组织亲和的示踪剂18F-FDG、99mTc-MIBI、单克隆抗体等；用于前哨淋巴结探测的示踪剂（如99mTc-标记的胶体等）均特异性不高，与靶目标的亲和力不强。对靶目标特异性强、亲和力高的放射示踪剂的开发是RGS和核素显像诊断技术发展的重要课题。

    2.RGS要有效服务于微创手术：RGS要有效服务于微创手术需取决于三个问题：即提供最合适的切口位置；选用最小的切口和最短的手术时间。目前RGS对某些手术，如：甲状旁腺手术、甲状腺癌转移灶手术等能提供一定的帮助，但对于较大手术的帮助则较小。因此提供优良的放射导向剂和提供较小型高灵敏的probe是有效服务于微创手术的重要研究方向。

    3.RGS与SLN：现在RGS用于前哨淋巴结探查较多，也是提高手术完整性的重要方面。现在用于SLN手术的示踪剂99mTc标记的胶体，它对于转移性淋巴结与正常淋巴结的鉴别缺乏特异性，它主要还是反应淋巴流向来间接判断前哨淋巴结的位置，它不能使临床医师得到一幅肿瘤病灶转移淋巴结图谱，只能得到一幅肿瘤组织淋巴液流向的简图，这离要以最小的创伤完成转移淋巴结的清扫距离尚大。因此开发一种高特异高亲和病变淋巴结而且又有随淋巴液流动的导向剂是非常关键的课题。

    综上所述，RGS在外科领域中是具有发展潜力的一个分支学科，对指导外科手术、制订手术方案具有较高的临床价值，相信随着放射导向剂的不断开发和probe仪器的不断改良，其应用的前景会越来越广。