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香港大學（港大）化學系、機械工程系及生物醫學學院的格物立群基金教授兼生命科學與能源材料創新研究所所長戴宏杰講座教授，以及李嘉誠醫學院（港大醫學院）臨床醫學學院外科學系系主任、鍾江海基金教授（腸胃外科）羅英傑講座教授領導的跨學科團隊，近日首次將近紅外線二區（NIR-II，1000-3000納米）螢光成像技術臨床應用於食道切除術，以協助手術過程中的決策。目前本港約有30名病人在新的螢光成像技術輔助下完成食道切除術，成效理想。

食道切除術是一項相當複雜的外科手術，須切除受病變或癌症影響的食道部分。其中最令人關注的併發症之一是「吻合口漏」，即食道與胃管（gastric conduit, GC）縫合處發生的胃腸道缺損，其併發症的發生率約為 10–30%，會導致術後併發症風險大幅提高，甚至可能導致死亡。港大團隊的最新技術結合高解析度的紅外線二區影像和快速電腦視訊分析，能夠客觀地劃分血供良好區和血供不良區，避免受操作者主觀判斷影響，從而更精準地指導切除和重建手術，並降低吻合口漏的風險。

近紅外線一區（NIR-I）螢光成像在食道切除術中評估胃管血供的局限性

在食道切除術中，如何準確、客觀地評估組織灌注情況，並選擇最佳吻合位置，對於外科醫生而言至關重要。這不僅關乎胃管的存活率，更能降低吻合口滲漏的風險。目前臨牀上普遍使用吲哚菁綠 (indocyanine green, ICG) 等傳統染料，配合市售儀器進行近紅外線一區 (NIR-I，700-900 納米)螢光成像，作為臨床診斷和術中導航的工具。然而，這些方法仍存在很大的局限性，包括穿透度淺、背景訊號偏高，以及因光散射與組織自體螢光導致影像解析度下降。

在此情況下，醫生在解讀模糊影像時往往需要依賴其經驗與主觀判斷來評估灌注情況，難以精準界定胃管血供良好與不良區域的邊界，而這一步對術中決策和術後結果均極為關鍵。

臨床實現術中近紅外線二區螢光導引食道切除術

這是戴宏杰教授和羅英傑教授研究團隊首次將近紅外線二區螢光成像技術（1000–3000 納米）臨床應用於胃管血流灌注可視化診斷。與傳統的近紅外線一區相比，近紅外線二區成像實現了更佳的對比度和解析度。早在2009年，戴宏杰教授研究團隊已率先在小鼠模型身上實現了近紅外線二區成像；該技術採用波長大於1,000 納米的螢光訊號，能有效降低光散射和組織自體螢光干擾。此研究首次將近紅外線二區影像技術應用於人體上消化道外科手術。

本研究亮點包括：

1. 成功建立了一套適用於手術室環境的成像系統，能同時採集可見光和近紅外線螢光影像；
2. 近紅外線二區成像技術能夠提供比傳統近紅外線一區更清晰的組織成像，從而更精準地評估血流灌注狀態；
3. 結合術中快速運算，分析高解析度 NIR-II 血液灌注影片，可在給藥後一分鐘內精準辨識胃管灌注良好與灌注不足的區域。

戴宏杰教授表示︰「這正是一個跨學科合作的好例子，成功將我們的成像技術由小鼠實驗推展至臨床應用。」

羅英傑教授指出：「這項創新研究為食道切除手術決策提供了客觀依據，有效協助外科醫生精準地判斷血流狀況，切除血液供應不足的部分，並在血液供應良好的區域進行吻合，從而有效減低吻合口滲漏的風險。此成果不僅提升手術安全性，對食管切除術領域是一個重大突破。」

這項研究是「產學研1+計劃」（RAISe+）和賽馬會「納米科學和納米醫學」創科實驗室和生命科學與能源材料創新研究院（MILES）的重要成果之一。 RAISe+計劃旨在透過創新研發近紅外線二區螢光染料和成像儀器，實現對外科手術的革新。這項技術使外科醫生能夠獲得類似「紅外線視覺」的能力，從而在手術過程中實現對腫瘤、血管和器官的清晰觀測。團隊提出的解決方案有助於克服現有的成像深度不足、影像品質欠佳的問題，從而實現腫瘤精準切除、輸尿管的高清檢測和前哨淋巴結準確識別，使外科手術對患者而言更加安全和有效。

相關研究成果已於近日發表在著名學術期刊《美國國家科學院院刊》（PNAS）。

研究團隊由以下港大學者組成：

港大格物立群基金教授，理學院化學系、工程學院機械工程系、李嘉誠醫學院生物醫學學院講座教授、生命科學與能源材料創新研究所所長戴宏杰教授

港大醫學院臨床醫學學院外科學系系主任、講座教授兼鍾江海基金教授（腸胃外科）、瑪麗醫院榮譽顧問醫生羅英傑教授

港大工程學院電機與電子工程系、生命科學與能源材料創新研究所王飛飛教授

港大醫學院臨床醫學學院外科學系臨床助理教授、瑪麗醫院榮譽副顧問醫生黃宇匡醫生

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