• 引言

荷兰阿姆斯特丹大学医学中心的Dieder Stolk博士团队在 Medical Sciences 发表了一项创新研究，首次系统评估了手术显微镜在吲哚菁绿荧光造影中的成像均匀性问题。该研究通过标准化模型实验，揭示了显微镜集成式荧光成像中普遍存在的“中心-边缘效应”——即图像边缘区域的荧光信号显著低于中心区域，这一发现对临床组织灌注评估的准确性具有重要影响。

两台显微镜的实验装置图

• 研究背景：荧光成像的临床价值与潜在陷阱

吲哚菁绿近红外荧光成像技术因其能实时显示组织灌注情况，在重建外科特别是皮瓣存活评估中被广泛应用。手术显微镜集成荧光功能为医生提供了极大便利，无需额外设备即可在显微操作同时进行灌注评估。然而，不同成像系统输出信号的差异性一直是标准化解读和定量分析的难点。

先前研究在腹腔镜和手持荧光系统中观察到视野边缘信号衰减的现象，但手术显微镜这一精密光学系统是否也存在类似问题尚不明确。Stolk博士团队假设，由于显微镜复杂的光路设计和透镜特性，可能产生更为明显的“中心-边缘效应”。

• 研究方法：标准化模型验证光学特性

研究团队设计了精密的实验方案，使用含ICG和脂肪乳的均质模型，对蔡司Tivato 700和Pentero 900两款手术显微镜进行系统测试：

多参数组合测试：涵盖20-60cm工作距离和最小至最大放大倍数；

定制化分析软件：基于Python开发专用程序，将视野划分为网格量化信号强度；

均匀性评估指标：采用变异系数和最大荧光信号损失百分比评价成像质量。

• 关键发现：放大倍数与工作距离的优化组合

中心-边缘效应普遍存在：两款显微镜在大多数设置下均显示明显的信号不均匀性，Tivato 700在最低放大倍数时边缘信号损失高达100%，Pentero 900也达到83%。

放大倍数的关键作用：提高放大倍数显著改善均匀性，最大改善出现在从最低倍率提升至第二档时。高倍率下光线角度减小，有效减轻了边缘信号衰减。

最佳临床参数：对于皮瓣手术评估，30cm工作距离配合3.5倍放大倍数在视野大小和图像均匀性间达到最佳平衡，被推荐为标准化设置。

光束直径的影响：手动扩大照明光束直径可进一步改善均匀性，在Tivato中使变异系数降低至少0.1。

• 临床意义与操作建议

本研究首次为手术显微镜的荧光功能提供了客观质量评估，对临床实践产生直接影响：

意识提升：医生应了解视野边缘信号可能低估实际灌注，避免错误判断组织活性；

参数标准化：推荐采用30cm工作距离、3.5倍放大倍数和最大光束直径的设置组合；

定量分析可靠性：进行荧光定量时，应优先选择视野中心区域数据；

设备差异性认识：不同显微镜型号性能存在差异，需针对性优化使用方案。

阅读英文原文：https://www.mdpi.com/3297518

• Medical Sciences 期刊介绍

主编：Prof. Dr. Antoni Torres, Universidad de Barcelona; Instituto de Salud Carlos III, Spain

期刊旨在发表基础、转化和临床医学各方向的研究，主要刊发疾病发病机理、转化研究、实验室和动物研究、药理学、临床医学、流行病学和健康改善策略等领域的最新研究成果。目前已被 PubMed、PMC、MEDLINE、DOAJ 等重要数据库收录。

2024 Impact Factor：4.4

2024 CiteScore：8.7

Time to First Decision：18.7 Days

Acceptance to Publication：2.8 Days

期刊主页：https://www.mdpi.com/journal/medsci