Lasers Med Sci｜给甲状旁腺装上”血流仪表盘”：广医王松团队五年磨一剑，把”认得出”升级成”保得住”

如果你看过1966年的好莱坞科幻电影《神奇旅程》（Fantastic Voyage），也许会对那个场景印象深刻：一艘载着医生的潜艇被缩小到微生物大小，注射进一位科学家的血管，一路驶向大脑去清除血栓。体外的指挥中心里，人们盯着一张巨大的人体血管图，追踪潜艇走到了哪里。

60年后的今天，”在人体里导航”已经不完全是科幻。在甲状腺手术中，外科医生同样面临一个”导航问题”——甲状旁腺只有米粒大小，埋在脂肪和淋巴结之间，肉眼很难分辨。近红外自体荧光（NIRAF）技术的出现，让外科医生终于能”看见”旁腺在哪里。

但就像电影里那张”血管地图”上的光点一样，”看见位置”只是第一步。旁腺被找到了，它的血供还好吗？术后能活下来吗？这个”血流仪表盘”，至今仍是一道难题。

近日，广州医科大学附属第五医院王松主任团队，在Springer旗下期刊Lasers in Medical Science上发表一项临床前研究，报告了他们研发的甲状（旁）腺多光谱荧光内窥镜的第二代系统——将NIRAF自体荧光定位与激光散斑对比成像（LSCI）血流定量整合在一台内窥镜中，以伪彩色实时叠加在手术视野中。这相当于给甲状旁腺同时装了”GPS定位”和”血流仪表盘”。

这不是一次灵光乍现，而是团队从2020年开始、历时五年的医工转化长跑。

01 临床问题：为什么”看见”还不够

甲状腺手术中，甲状旁腺的保护始终是外科医生最关注的环节之一。旁腺只有约5mm大小，埋在甲状腺背侧、脂肪组织和淋巴结之间，色泽与周围组织相近，肉眼辨识难度大。旁腺一旦被误切或血供受损，患者术后就可能面临低钙血症——手脚发麻、抽搐，甚至需要长期补钙。文献报道，暂时性甲状旁腺功能减退发生率高达19%–38%，永久性损伤也有0%–3%。

王松团队从2020年起，系统梳理了这一领域的现状，在Lasers in Medical Science、Gland Surgery、《中国实用外科杂志》等发表三篇论述，指出三个核心瓶颈：

其一，现有NIRAF设备识别仍有假阳性。

团队在前瞻性队列研究中发现，传统NIRAF识别旁腺的敏感性和特异性分别为80%和84%——还有提升空间。甲状腺结节、脂肪组织、反应性淋巴结甚至胸腺组织，都可能因内源性荧光特性产生”假阳性”干扰。研究还发现，BMI较高的患者出现假阴性的概率更高。

其二，血供评估仍然空白。

即使旁腺被”找到”并原位保留，其血供是否被电凝或结扎意外损伤，目前只能靠术者主观判断。ICG荧光血管造影虽能评估血供，但需要注射造影剂、有过敏风险，且无法与NIRAF在同一画面融合。

其三，设备功能单一、腔镜适配性差。

市售NIRAF设备多只解决”定位”问题，且探针式与相机式系统对识别准确率的影响差异显著——这是团队在临床使用现有产品后总结出的实际改进方向。

02 一代原型：从”拉曼+散斑”的早期探索

2020年，王松团队开始研发这款甲状腺专科设备。第一代原型机的思路比较”重”——他们尝试将拉曼光谱与激光散斑技术通过图像融合算法整合，用于术中旁腺识别与功能保护。

系统的核心设计是：可见光与激光耦合光波同时照射术野，内窥镜探头采集反射光与组织自发信号，经过处理单元将彩色图像、NIRF图像和激光散斑信号进行融合，最终在显示器上呈现多模态叠加画面。

在早期临床验证中，团队纳入了腔镜甲状腺手术患者。其中一名患者（Patient 6），术中LSCI散斑对比度超过了预设的cutoff值——系统判断该旁腺的血供已严重受损。术者随即改变策略，将这枚旁腺切除并移植到胸锁乳突肌内（自体移植）。

术后随访印证了这个判断：该患者的甲状旁腺激素（PTH）从术前的42 pg/ml，术后第1天最低跌到11 pg/ml，但到术后第30天回升到了37 pg/ml——旁腺功能恢复了。而在”腔镜白光模式”对照组中，仍有两名患者术后持续有症状性低钙。

这个病例让团队确信：术中实时量化血供，确实能改变手术决策，并且预测术后旁腺功能恢复。

但一代原型机也暴露了问题：拉曼系统光路复杂、设备体积大，临床转化受限。团队需要做减法——保留最有临床价值的功能，去掉过于复杂的技术路线。

03 临床反馈：用市场产品”挑毛病”

一代原型之后，团队没有急着迭代二代，而是先回头做了一件事：在临床实践中使用市场上现有的荧光腹腔镜产品，系统记录它们的问题。

这项前瞻性队列研究有两个重要发现：

正面效果：NIRAF组术后第1天PTH（P=0.002）、术后1个月PTH（P=0.04）和术后1个月血钙（P=0.03）均显著优于白光组——说明NIRAF确实有临床价值。

待改进点：敏感性80%、特异性84%仍有提升空间；四类假阳性组织（甲状腺结节、脂肪、淋巴结、胸腺）需要更智能的识别算法；探头式与相机式硬件配置对结果影响差异显著。

这些”挑毛病”的数据，直接成为了二代系统的设计输入。

04 二代系统：多光谱融合+伪彩色血流可视化

二代系统的核心设计理念可以概括为一句话：用最简单的光路，解决最关键的临床问题。

团队做了三个关键升级：

第一，多光谱融合。

不再用复杂的拉曼系统，而是将NIRAF自体荧光与LSCI激光散斑整合在同一台内窥镜中，两种信号共用一套光路系统。NIRAF负责”认得出”——旁腺组织发出特征性自体荧光，与周围组织形成对比；LSCI负责”保得住”——激光散斑随血流变化，实时计算血流指数（BFI）。

第二，伪彩色实时可视化。

NIRAF识别结果以色彩标记旁腺位置，LSCI以连续热图显示血流水平——两层实时叠加在同一画面上。术者不用看屏幕上的数字，一眼就能同时看到”旁腺在哪里”和”它的血流好不好”。

第三，标准化定量工作流。

团队建立了一套标准化的伪彩色生成流程：基于时间域激光散斑对比分析（tLASCA）计算血流指数，以基线为锚点做第5–95百分位归一化，再用Jet色卡映射成伪彩色。这让不同手术、不同患者之间的血流评估有了可比的标准。

05 临床前验证：动物模型的三组对照

二代系统的临床前验证采用Sprague-Dawley大鼠模型，由于大鼠旁腺体积极小，团队采用大鼠甲状腺（同源血供）作为血流灌注的替代模型。

实验首先验证了NIRAF的识别性能：旁腺组织的荧光信号与对照组织形成了清晰的群体区分。术中探头式定量测量验证了视觉信号焦点——仅旁腺组织在NIRAF通道下呈现特异性高亮，甲状腺、气管、食管、肌肉和脂肪组织均无明显信号。

随后的血流评估实验设计了三组严格对照的在位条件：

完整原生血管化（基线）、部分血管阻断（模拟血供受损）、完全血管阻断（模拟缺血）。LSCI伪彩色系统能实时、清晰地区分这三种灌注状态——血流丰富的区域在热图上呈暖红色，部分阻断呈橘黄色，完全阻断呈冷蓝色。整个过程无需离线图像处理，无需注射任何造影剂。

06 从实验室到注册证：五年医工转化路线图

这篇Lasers in Medical Science论文不是孤立成果，而是团队五年系统布局的最新一环：从早期的实验室原型，到今天这台推车式、双屏显示、可直接接入手术室的多光谱荧光内窥镜，五年间团队完成了从原理验证到工程化产品的跨越。

截至目前，团队已获批发明专利4项，获得过省级和国家级奖项，发表相关学术论文多篇。设备已与华科盈医疗科技完成工程化转化，并联合上海交通大学生物医学工程学院进行光学算法优化，目前正在申请医疗器械注册证。

不过，研究团队也坦率地指出了当前阶段的局限性：目前仍是动物实验验证，尚未在人体腔镜手术中完成前瞻性临床验证；标准化阈值是否适用于不同体型、不同病理状态的旁腺，还需要更大样本的临床研究来校准；AI辅助实时分割和缺血预警，也是团队正在布局的方向。

写在最后

60年前，《神奇旅程》里的潜艇靠指挥中心的血管地图导航；今天，甲状旁腺保护也正在从”肉眼找旁腺”走向”GPS定位+血流仪表盘”。
对于外科医生而言，最好的设备不是最复杂的，而是能在腔镜下、实时地、不增加手术步骤地，帮你多保住一枚旁腺。这正是这套甲状（旁）腺多光谱荧光内窥镜试图回答的问题。

团队系列论文

1.Cai C, Xiao X, Wen Q, Luo Z, Wang S. The research progress of label-free optical imaging technology in intraoperative real-time navigation of parathyroid glands. Lasers Med Sci. 2025 Mar 21;40(1):154. doi: 10.1007/s10103-025-04418-7. PMID: 40113605.

2.Han Y, Li Y, Sun W, Xiao X, Zhou D, Luo Z, Wang S. Research status and frontier trends of near-infrared autofluorescence for parathyroid identification and protection: a bibliometric analysis from 2006 to 2026. Gland Surg. 2026 Jun 30;15(6):161. doi: 10.21037/gs-2026-0154. Epub 2026 Jun 12. PMID: 42445092; PMCID: PMC13358496.

3.蔡畅, 温启烨, 刘振平, 金名亮, 王松. 近红外自体荧光成像技术在术中甲状旁腺实时导航应用研究进展. 中国实用外科杂志. 2025;45(12).

4.Wen, Q., Cai, C., Fang, J., Luo, Z., Luo, Y., Wang, C., Liang, W., and Wang, S. (May 21, 2024). “A Miniaturized Endoscopic Device Integrating Raman Spectroscopy and Laser Speckle Technology Via an Image Fusion Algorithm for Intraoperative Identification and Functional Protection of Parathyroid Glands.” ASME. J. Med. Devices. June 2024; 18(2): 021004.

5.Ao L, Li Y, Cen J, Tang H, Sun W, Luo Z, Cai C, Wang S. Factors influencing identification accuracy rate of parathyroid glands using near-infrared autofluorescence during endoscopic thyroidectomy. Surg Open Sci. 2026 Aug 10;33:94-99. doi: 10.1016/j.sopen.2026.08.001. PMID: 42633259; PMCID: PMC13499384.

6.Cai C, Yang C, Sun W, Wen Q, Xiao X, Zhou D, Luo Z, Zheng C, Geng X, Liang Z, Wang S. Endoscopic NIRAF-LSCI multimodal system with pseudo-color visualization for parathyroid autofluorescence localization and tissue perfusion assessment: preclinical validation. Lasers Med Sci. 2026 Nov 6;41(1):285. doi: 10.1007/s10103-026-05092-z. PMID: 42993348.

王松个人简介

· 广州医科大学附属第五医院外科教研室主任，甲状腺外科主任医师。

· 广州医科大学临床医学本科生导师、外科学硕士研究生导师，华南师范大学电子信息专业硕士研究生行业导师，广东省优秀创新创业导师。

· 中国医药卫生文化协会医工融合分会委员，中国老年保健协会甲状腺结节肿瘤风险防治专业委员会常务委员；广东省医学会甲状腺外科学分会委员‌，广东省研究型医院学会微创外科专业委员会委员，广东省健康管理学会甲状腺病学专业委员会委员，广东省医院协会乳腺科管理专业委员会委员；广东高校科技成果转化专家库高校技术专家，粤港澳大湾区内地临床急需进口港澳药品医疗器械使用评审专家，广东省精准医学应用学会团体标准委员会委员，广州研究型医院联盟科技创新成果转化专家库成员，等。

· 长期致力于甲状腺、乳腺肿瘤早诊早治、微创精准手术。科研方向聚焦甲状（旁）腺术中荧光导航功能保护、多模态光学成像与人工智能辅助识别，主持教育部、广东省、广州市级科研课题多项，拥有系列荧光内镜专利并完成医疗器械产业转化；发表SCI 论文20 余篇，主编、翻译多部甲状（旁）腺外科相关专著，多项内镜成像创新成果获国家级、省级奖项。