纳米碳颗粒显色对甲状旁腺的保护作用

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2016.30.010

摘要/Abstract

摘要：

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文题释义：
纳米碳示踪颗粒：纳米碳示踪剂具有比较高的淋巴趋向性，不进入血管，只进入淋巴结和淋巴管，在淋巴结的清扫中具有重要意义。在甲状腺手术时注射到甲状腺腺体内，注射5 min后，甲状腺及甲状腺引流的淋巴结被纳米碳染成黑色，而甲状旁腺仍为黄褐色，未被染色，通过纳米碳的示踪可比较清楚地辨认出甲状旁腺，术中可以比较好地保护甲状旁腺及其血管，降低甲状旁腺的损伤率及误切率，减少术后甲状旁腺功能减退的发生。
手术中保护甲状旁腺的方法：①手术操作过程中精细解剖法；②术中冰冻病理确认重新植入法：对于术中冰冻病理确认为甲状旁腺误切者，对误切组织进行再移植，其远期效果不太理想，并不能完全恢复甲状旁腺的功能；③甲状旁腺定位标记法：物理或者化学的方法对甲状旁腺定位帮助不大，亚甲蓝法容易造成术中淋巴结残留，放射核素法具有放射性，使其在临床应用中受到限制；④纳米碳示踪剂显色法。

背景：纳米碳示踪剂在恶性肿瘤诊治中的应用已有不少研究，关于纳米碳示踪剂在甲状腺癌手术中对甲状旁腺保护作用的研究不多。
目的：研究甲状腺癌手术中纳米碳对甲状旁腺的保护作用。
方法：将180例甲状腺癌患者随机分为纳米碳组和对照组，每组90例，对照组进行常规的甲状腺癌切除手术；纳米碳组于甲状腺内注射纳米碳示踪剂，然后进行甲状腺癌切除手术。对比两组手术时间、切口长度、术中出血量、术后住院时间、淋巴结清除个数、淋巴结转移情况、甲状旁腺功能减退情况、治疗后3 d血钙水平和甲状旁腺激素水平。
结果与结论：两组手术时间、切口长度、术中出血量、术后住院时间、淋巴结转移率比较差异无显著性意义(P > 0.05)；纳米碳组淋巴结清除个数明显高于对照组(P < 0.05)，甲状旁腺误切率、甲状旁腺功能减退率、低血钙发生率、低甲状旁腺激素发生率明显低于对照组(P < 0.05)。结果表明在甲状腺癌手术中，纳米碳颗粒示踪剂对甲状旁腺具有保护作用，可降低甲状旁腺的误切率，降低甲状旁腺功能减退的发生率，降低术后低血钙和低甲状旁腺激素的发生率。

ORCID: 0000-0002-5172-1479(陈泳)

中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料；骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性；组织工程

关键词: 生物材料, 纳米材料, 纳米碳, 示踪剂, 甲状腺癌, 淋巴结, 甲状旁腺, 保护, 低血钙, 甲状旁腺功能减退

Abstract:

BACKGROUND: So far there are many studies about the uses of nano-carbon tracers in the diagnosis and treatment of malignancies. However, little has been reported on the mechanism underlying protective effect of nano-carbon tracers on the parathyroid glands during thyroid cancer surgery.
OBJECTIVE: To study the protective effect of nano-carbon tracers on the parathyroid in thyroid cancer surgery.
METHODS: 180 cases of thyroid cancer were randomly divided into nano-carbon and control groups (n=90 per group): patients in the nano-carbon group were injected with nano-carbon tracers into the thyroid before surgery, and those in the control group underwent routine thyroid cancer surgery. Then comparisons of the operating time, incision length, blood loss, postoperative hospital stay, number of lymph node dissection, lymph node metastasis as well as hypoparathyroidism rate were performed between two groups. Besides, levels of serum calcium and parathyroid hormone in the two groups were detected at 3 days after surgery.
RESULTS AND CONCLUSION: There were no significant differences in the operating time, incision length, blood loss, postoperative hospital stay and lymph node metastasis between the two groups (P > 0.05). The number of dissected lymph nodes of nano-carbon group was significantly higher than that of control group (P < 0.05); the mis-resection rate of parathyroid and hypoparathyroidism of nano-carbon group were significantly lower than those of control group (P < 0.05). Furthermore, the incidences of hypocalcemia and low parathyroid hormone of nano-carbon group were significantly lower than those of control group (P < 0.05). These results suggest that the nano-carbon tracer plays a protective role on the parathyroid glands in thyroid cancer surgery, which can reduce the mis-resection rate of parathyroid, as well as the incidences of hypoparathyroidism, hypocalcemia and low-level parathyroid hormone.

中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料；骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性；组织工程

Key words: Thyroid Neoplasms, Parathyroid Glands, Tissue Engineering

中图分类号:

R318

陈泳，单伟颖. 纳米碳颗粒显色对甲状旁腺的保护作用[J]. 中国组织工程研究, 2016, 20(30): 4476-4482.

Chen yong, Shan Wei-ying. Protective effect of nano-carbon tracers on the parathyroid glands[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2016, 20(30): 4476-4482.

图/表（结果） 8

2.1 参与者数量分析 90例患者均进入结果分析。

2.2 试验流程见图1。

2.3 纳米碳组术中染色情况纳米碳组90例甲状腺癌患者，术中注射纳米碳示踪剂后均没有出现过敏等不良情况，注射纳米碳示踪剂后甲状旁腺均没有被染色，而中央区淋巴结和甲状腺组织则被纳米碳示踪剂染为黑色，见图2。

2.4 两组一般情况比较两组患者年龄、性别、治疗前血钙和甲状旁腺激素水平比较差异无显著性意义(P > 0.05)，具有可比性，见表1。

2.5 两组手术时间、切口长度、术中出血量和术后住院时间的比较两组手术时间、切口长度、术中出血量和术后住院时间比较差异无显著性意义(P > 0.05)，见表2。

2.6 两组患者淋巴结清除个数和淋巴结转移情况比较纳米碳组淋巴结清除个数明显高于对照组(P < 0.05)，纳米碳组有17例出现淋巴结转移，对照组有10例出现淋巴结转移，纳米碳组淋巴结转移率稍高于对照组，但差异无显著性意义(P > 0.05)，见表3。

2.7 两组甲状旁腺误切情况比较纳米碳组甲状旁腺误切例数为1例，对照组甲状旁腺误切10例，纳米碳组甲状旁腺误切率明显低于对照组(P < 0.05)，见表4。

2.8 两组甲状旁腺功能减退情况比较纳米碳组有2例患者出现甲状旁腺功能减退，对照组有16例患者出现甲状旁腺功能减退，纳米碳组甲状旁腺功能减退率明显低于对照组(P < 0.05)，见表5。

2.9 两组治疗后血钙水平和甲状旁腺激素水平比较治疗后3 d时，纳米碳组低血钙、低甲状旁腺激素发生率明显低于对照组(P < 0.05)，见表6。

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引言

甲状腺癌的发生率有增高趋势，对甲状腺癌根治手术的治疗标准也越来越高^[1-2]，要求甲状腺癌手术在切除甲状腺癌灶的同时，需要进行中央区淋巴结的常规清扫，中央区淋巴结的清扫对保护甲状旁腺有了比较高的要求。甲状腺癌根治术后的主要并发症是术中损伤甲状旁腺，导致低钙血症的发生，有0-13%的甲状腺癌患者术后出现永久性低钙血症^[3]，在甲状腺癌术中同时行中央区淋巴结清扫者，损伤甲状旁腺的概率更高。甲状旁腺在甲状腺背侧的真假包膜之间，呈黄褐色，摸起来比淋巴结软，上甲状旁腺位置一般比较固定，在靠近喉返神经进入喉咙处，下甲状旁腺位置不太固定，在甲状腺下动脉和喉返神经交叉处附近。甲状旁腺的血供主要来自甲状腺下动脉，甲状腺下动脉供给甲状旁腺80%的血液供应，甲状腺上动脉及其他动脉供给甲状旁腺其他的20%血供^[4]，甲状腺的血管比较细，手术过程中很容易损伤。由于甲状腺和甲状旁腺的特殊关系，甲状腺癌根治手术中容易出现甲状旁腺的损伤和误切，引起甲状旁腺功能减退。甲状旁腺功能减退严重影响患者的生活质量，造成患者一过性低钙血症或者永久性的低钙血症，术中有效保护甲状旁腺及甲状旁腺的血供，是预防甲状旁腺功能减退的主要措施，对甲状旁腺的保护取决于术中对甲状旁腺的准确辨认。肉眼对甲状旁腺难以进行非常准确的辨认，尤其对于异位甲状旁腺，以致于造成甲状旁腺的误切或损伤甲状旁腺的血供，引起甲状旁腺坏死。甲状旁腺的误切主要靠病理切片或甲状旁腺激素水平来判断，在同时进行中央区淋巴结清扫的手术中，甲状旁腺的误切或者损伤率更高。

纳米碳示踪颗粒具有比较高的淋巴趋向性，在乳腺癌手术及胃肠道癌手术中被广泛应用。纳米碳示踪剂不进入血管，只进入淋巴结和淋巴管，在淋巴结的清扫中具有重要意义。纳米碳示踪剂在甲状腺手术时注射到甲状腺腺体内，注射5 min后，甲状腺及甲状腺引流的淋巴结被纳米碳染成黑色，而甲状旁腺仍为黄褐色，未被染色，通过纳米碳的示踪可比较清楚地辨认出甲状旁腺，术中可以比较好地保护甲状旁腺及其血管，降低甲状旁腺的损伤率及误切率，减少术后甲状旁腺功能减退的发生。此次研究通过对纳米碳组和对照组手术情况、淋巴结清除和转移情况、甲状旁腺误切和甲状旁腺功能减退情况及术后3 d血钙和甲状旁腺激素水平进行比较，发现甲状腺癌手术中纳米碳颗粒示踪剂对甲状旁腺具有保护作用，可降低甲状旁腺的误切率，降低甲状旁腺功能减退的发生率，降低术后低血钙和低甲状旁腺激素的发生率。

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材料方法

1.1 设计随机对照试验。

1.2 时间及地点试验于2014年3月至2015年6月在承德医院院附属医院医院甲状腺外科完成。

1.3 对象选择2014年3月至2015年6月承德医院院附属医院医院甲状腺外科科甲状腺癌患者180例，随机分为纳米碳组和对照组，每组90例，纳米碳组于甲状腺内注射纳米碳示踪剂，然后进行甲状腺癌切除手术；对照组直接进行甲状腺癌切除手术。

纳入标准：符合甲状腺癌的诊断，病理类型为甲状腺乳头状癌，术前甲状旁腺功能正常，无其他内外科并发症和合并症，病史资料完整，对研究知情同意。

排除标准：病理类型为髓样癌、滤泡状癌以及未分化癌者，对纳米碳示踪剂过敏者，曾有甲状腺手术史者，术前甲状旁腺功能异常，甲状腺癌侵犯食管气管无法进行甲状腺癌根治术者，病史资料不完整，不同意参与本研究者。

1.4 材料纳米碳混悬注射液由重庆莱美药业股份有限公司生产，其生产批准文号为国药字H20073246。

1.5 方法

甲状腺癌的纳米碳淋巴示踪：在两组患者颈部作弧形切口，切开皮肤，探及甲状腺腺体，确定甲状腺癌位置，在纳米碳组甲状腺内注射纳米碳示踪剂，一般纳米碳注射完5 min后淋巴管出现示踪现象，细小的淋巴管被染成黑色，染色范围不断向远处扩散，颈中央区淋巴结也被纳米碳示踪剂染为黑色，甲状旁腺在整个过程中未被染色。

显露和保护甲状旁腺：牵拉两组甲状腺，暴露其后背侧，在甲状腺后背侧和血管出入区域探测甲状旁腺，甲状旁腺为黄褐色，没有被染色，钳夹甲状腺，暴露其与甲状旁腺间的间隙，游离甲状旁腺，对甲状旁腺进行保护，贴近甲状腺切断血管分支，保护甲状腺下动脉干，保留其对甲状旁腺的血供。

清扫甲状腺癌中央组淋巴结：暴露两组喉返神经，清扫喉返神经沿线的淋巴结组织，然后清扫喉返神经上方的淋巴结组织，再清扫喉返神经外侧的淋巴结组织，淋巴结清扫过程中注意喉返神经的保护，记录清扫的淋巴结数目、大小和位置，并送病理检查。

1.6 主要观察指标 ①两组手术时间、切口长度、术中出血量、术后住院时间、淋巴结清除个数和淋巴结转移情况及甲状旁腺功能减退情况；②两组治疗前及治疗后3 d血钙、甲状旁腺激素水平。

1.7 统计学分析所有数据输入SPSS 18.0软件进行处理，计量资料比较采用t 检验，计数资料比较用卡方检验，取P < 0.05为差异有显著性意义。

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讨论

甲状腺癌的增加与目前甲状腺筛查的普及有关，使不少甲状腺癌能够在早期得到诊断和治疗。目前甲状腺癌的诊断主要有：①超声诊断^[5-6]：超声在甲状腺癌的诊断中起着重要作用，经验丰富的超声医生对甲状腺良恶性结节的诊断达85%左右，但单纯超声诊断对甲状腺癌不能做到精准诊断。②细胞病理学诊断：细胞病理学诊断是诊断甲状腺比较准确且经济有效的诊断方法，由于医疗技术条件的限制，细胞病理学诊断在国内尚未被广泛开展。③分子诊断^[7-9]：分子诊断在各个领域的癌症诊断中被应用，在甲状腺癌中也被广泛应用。甲状腺癌的治疗也不断规范化，治疗目标也不断提高。甲状腺癌的手术方式有全甲状腺切除或近全甲状腺切除和甲状腺腺叶+甲状腺峡部切除，可根据患者的具体情况选择合适的手术方式^[10]。对于甲状腺癌，建议在保护喉返神经和甲状旁腺的情况下，对中央区淋巴结进行清扫。甲状腺癌手术中保护喉返神经和甲状旁腺一直是手术医生比较关注的问题^[11-13]，传统保护甲状旁腺的方法主要靠肉眼对甲状旁腺的辨别，近年来纳米碳示踪技术的发展，使纳米碳示踪剂在甲状腺癌手术中对甲状旁腺负显影，便于甲状旁腺的辨别和保护^[14-15]。

甲状腺癌的淋巴结转移率比较高^[16]，以致于在甲状腺癌手术中建议行中央区淋巴结清扫，甲状腺癌手术的难点是术中准确评估甲状腺癌淋巴结的转移情况，保护甲状旁腺组织及甲状旁腺的血供，彻底清除转移的淋巴结组织，减少甲状腺癌术后并发症^[17]。随着淋巴显影技术的发展，淋巴示踪剂在甲状腺癌手术中开始被广泛应用。淋巴示踪的方法有同位素法、染料法和染料同位素联合法，染料同位素联合法准确性比较高，但具有放射性，需要专业技术人员操作，使其在临床受到一定限制^[18]；染料法没有放射性，操作简单，在临床中应用比较多^[19-20]，目前常用的染料为亚甲蓝。纳米碳是一种新型的淋巴示踪剂，纳米碳由微小的碳颗粒组成，以团粒的形式存在于悬液中^[21]，纳米碳能够进入淋巴管内，而不进入血管内^[22]，纳米碳示踪剂在甲状腺癌术中主要用于保护甲状旁腺功能。

保护甲状旁腺的方法主要有：①手术操作过程中精细解剖法^[23-24]：术中仔细辨别甲状旁腺及甲状旁腺血供血管，对于有甲状旁腺异位者或曾经有过甲状腺手术史者，术中很难辨认甲状旁腺^[25]。②术中冰冻病理确认重新植入法^[26-27]：对于术中冰冻病理确认为甲状旁腺误切者，对误切组织进行再移植，其远期效果不太理想，并不能完全恢复甲状旁腺的功能。③甲状旁腺定位标记法：物理或者化学的方法对甲状旁腺定位帮助不大，亚甲蓝法容易造成术中淋巴结残留，放射核素法具有放射性，使其在临床应用中受到限制。④纳米碳示踪剂：纳米碳示踪剂在甲状腺癌手术中应用比较广泛，甲状旁腺的淋巴引流途径和甲状腺不同，术中或者术前将纳米碳示踪剂注射入甲状腺腺体内，可将甲状腺及甲状腺周围的淋巴结染色黑色，而甲状旁腺及喉返神经和血管不会被染色^[28-30]，甲状旁腺和甲状腺的淋巴引流不相通，甲状腺癌术中只要保护好没有被黑染的甲状旁腺组织、喉返神经及甲状旁腺供应血管，可以很好地保护甲状旁腺不被损伤或者误切，减少损伤甲状旁腺血供及损伤喉返神经的概率，降低术后甲状旁腺功能减退发生率^[31-32]。纳米碳示踪剂在甲状腺癌手术中除了主要保护甲状旁腺外，在甲状腺癌前哨淋巴结活检中也有广泛应用^[33-45]。

研究通过对纳米碳组和对照组年龄、性别、治疗前血钙水平、治疗前甲状旁腺激素水平、手术时间、切口长度、术中出血量、术后住院时间、淋巴结清除个数、淋巴结转移情况、甲状旁腺功能减退情况、治疗后3 d血钙水平和甲状旁腺激素水平进行比较，发现两组患者年龄、性别、治疗前血钙水平和甲状旁腺激素水平比较无明显差异(P > 0.05)，表明两组患者具有可比性；两组手术时间、切口长度、术中出血量和术后住院时间比较差异无显著性意义(P > 0.05)，表明甲状腺癌手术中纳米碳示踪并不增加患者的手术时间、手术出血量及术后住院时间；纳米碳组淋巴结清除个数明显高于对照组(P < 0.05)，两组淋巴结转移率比较无明显差异(P > 0.05)，表明纳米碳示踪可增加淋巴结的清除个数；纳米碳组甲状旁腺误切率、甲状旁腺功能减退率明显低于对照组(P < 0.05)；治疗后3 d时，纳米碳组低血钙发生率、低甲状旁腺激素发生率明显低于对照组(P < 0.05)。由此可见，甲状腺癌手术中纳米碳颗粒示踪剂对甲状旁腺具有保护作用，可降低甲状旁腺误切率，降低甲状旁腺功能减退的发生率，降低术后低血钙和低甲状旁腺激素发生率。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料；骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性；组织工程