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神外前沿讯， 2024年8月，美国纽约大学朗格尼医学中心（NYU Langone Health）神经外科等团队在神经外科领域知名学术期刊Journal of Neurosurgery（影响因子3.5，JCR分区Q1）上，报道了FLOW800彩色血管荧光造影技术在脑血管搭桥手术上的应用进展。纽约大学朗格尼医学中心的神经外科在全美排名第一（根据美国US NEWS2024-2025医院年度最佳医院调查显示）。论文/引用信息：Sangwon KL, Nguyen M, Wiggan DD, Negash B, Alber DA, Liu XC, Liu A, Rabbin-Birnbaum C, Sharashidze V, Baranoski J, Raz E, Shapiro M, Rutledge C, Nelson PK, Riina H, Russin J, Oermann EK, Nossek E. Assessing superficial temporal artery-middle cerebral artery anastomosis patency using FLOW 800 hemodynamics. J Neurosurg. 2024 Aug 16:1-10. doi: 10.3171/2024.4.JNS24713. Epub ahead of print. PMID: 39151199.
本项研究结果表明，在颞浅动脉-大脑中动脉（STA-MCA）搭桥术式上，应用蔡司FLOW800的ROI（感兴趣区）指标分析，可以指导血管吻合部位的选择，并预测术后血管的通畅性。更重要的是，通过FLOW800技术，研究者发现术前和术中测得的受体血管高流速，会增加围手术期无血流以及长期血流减少的风险。也就是说流速高的受体血管，反而不是最佳搭桥选择。目前，FLOW800除了应用于临床，也越来越多引起神经外科相关研究的重视。神外前沿在Pubmed检索发现，近五年FLOW800相关研究的SCI文章至少在10篇以上。![]()
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A：搭桥术前的显微镜视野。B：通过外周注射吲哚菁绿（ICG），FLOW800显微镜内置软件生成了定性描述局部血流和灌注相对差异的颜色编码图。外科医生定义了感兴趣区（ROIs）：近端受体（红色）、远端受体（绿色）、相邻脑回（蓝色）和远端脑回（粉色）。C：STA-MCA 搭桥术后的视野。D：ICG血管造影显示搭桥术后通畅。E：FLOW 800 为每个 ROI生成了延迟时间、速度、达峰时间和上升时间的计算结果，从而获得了描述搭桥术前受体血管的16个特征的数据集。对四个血流动力学特征（速度、延迟、达峰时间和上升时间的FLOW800 曲线进行了可视化表征。每个指标的收集旨在特异性地捕捉血流动力学的全面特性和拐点。在本项研究中，研究者在血管吻合术前，使用FLOW800 软件对近端受体、远端受体、相邻脑回和远端脑回，这四个感兴趣区域 (ROIs）的四个血流动力学参数——速度（speed） 、延迟（delay）、上升时间（rise time）和达峰时间（time to peak），进行了回顾性和探索性数据分析。速度：在最大强度的20%和80%之间荧光强度增加的斜率。
延迟：荧光达到最大强度的50%之间的时间。
达峰时间：第一次检测荧光和达到100%强度之间的时间，这代表造影剂在组织中达到最大浓度的所需时间。
上升时间：10%和90%荧光强度之间的时间。
近端受体ROI：MCA受者M4段，距吻合口近端1-2 mm的区域。
远端受体ROI：中动脉受者M4段，距吻合口远1-2 mm的区域；
邻近脑回ROI：脑回皮质部分与受体脑段相邻的区域；
远端远回ROI：脑回皮层部分的区域，它超出了受体节段的附加沟；
根据吻合术术中或围手术期的通畅情况和病历资料，将患者分为有血流组和无血流组。采用单变量和多变量分析对血流动力学参数进行比较。通过主成分分析确定无血流高风险（HRnf）组和无血流低风险（LRnf）组，并与前瞻性血管造影随访结果相关联。使用FLOW 800机器学习模型来预测通畅，并计算这些特征对并发症风险的后验效应。
在这个研究中，39例STA-MCA搭桥术均有完整FLOW800数据采集。35例吻合口血运重建后有血流，与4例吻合口血运重建后无血流进行比较。无血流组和有血流组受者的近端和远端速度显著不同(近端：分别为238.3±120.8和138.5±93.6 [p<0.001]；远端：241.0±117.0和142.1±103.8 [p<0.05])。基于主成分分析，HRnf组（n = 10）在所有roi中均表现为高血流速度（>第75百分位数），而LRnf组（n = 10）具有相反的特征。在前瞻性长期随访中，包括原无血流病例在内，HRnf组9例中有6例无血流或低血流，而LRnf组8例中保持稳定血流。FLOW800机器学习模型预测通畅失败的平均F1评分为0.930，并且始终将近端受体速度作为最重要的特征。后验似然计算显示，近端速度较低的患者远期通畅率为95.29%。
研究者指出，为了增加观察结果的全面性，并尽量减少小数据集规模的影响，在本研究中我们采用了多种统计方法，以确保观察结果的严谨性和一致性。研究者通过FLOW 800测量发现，那些吻合口在术后即刻或围手术期内无血流的患者，其流速值通常高于吻合口通畅的患者。研究者将部分选定患者按风险分层，分为高风险无血流组（HRnf）和低风险无血流组（LRnf）。研究发现，在长期随访中，HRnf组患者更有可能出现吻合口通畅性降低或无血流的情况。另一方面，LRnf组的所有患者在长期随访中通过血管造影结果证实都保持了良好的血流，从临床角度验证了这些患者的低风险特征。上述发现表明，受者血管血流动力学与临床情况存在相关性。研究者证明了这些机器学习模型能够捕捉到有血流组和无血流组之间FLOW 800血流动力学数据的差异（即通过近端受者速度），并利用这些特征做出合理预测。鉴于利用FLOW800测量的近端和远端受者速度在临床上具有重要意义，我们的研究结果描绘了与这些受者血管血流动力学相关的风险特征。近端受者速度值每增加一个FLOW800测量单位，无血流的风险就会增加。受者血管近端和远端速度之间的差值越大，吻合口通畅性降低的风险就越低。这意味着选择近端血流速度较高的受者吻合部位并非最佳选择。此外，如果使用FLOW800测量时，近端和远端血流速度数值相近，该部位可能也不是理想的候选部位。人们可能会认为，如果近端受者速度较高，吻合口的通畅性会更高，因为较高的受者速度会产生一个低压空间，从而吸引吻合口的血流。但研究者的数据表明，可能存在其他血流动力学因素，如湍流，来解释为什么当受者速度较高时，通过吻合口的血流可能会停滞。较高的近端速度可能会在吻合口处引发更多湍流，从而阻碍搭桥流入的血流。近端和远端速度之间的差值较大，可能会产生更大的压力梯度，有助于搭桥血流汇入受者血流。受者血管中的高血流速度可能表明局部实质灌注充足，与连接到局部灌注有限区域的低阻力血管相比，会导致血管阻力更高。这些都是潜在的机制假设，未来可通过流体动力学模拟的计算机分析进行探索。总之，要成为理想的吻合候选部位，该部位的近端受者速度应相对较低，且其数值应与远端受者速度有明显差异，同时相邻脑回延迟较高。这些FLOW800血流动力学测量指标与术前情况是否存在相关性，将是未来研究的一个有趣方向。目前的手术选择标准是基于临床和灌注研究确定的处于风险区域内受者血管的大小和方向。然而，灌注研究只能在比FLOW 800更大的尺度上（如前额叶）预测灌注情况。因此，由于局部和整体灌注测量的不同，可能会存在相关性差异。未来，术前成像技术如MRI和CTA，有可能揭示更多可能影响术中血流速度的因素。尽管在这项初步研究中，研究者主要关注FLOW 800测量，但研究从术前成像中提取的特征与术中FLOW 800测量之间的关系，可能是未来研究的一个有价值方向。未来，研究者计划大幅增加要测量的感兴趣区域（ROI）数量，并使用FLOW800对多个受者候选部位进行比较。蔡司（医疗）致力于国际前沿医疗设备的设计、开发和创新。蔡司外科业务覆盖神经外科、耳鼻喉科、脊柱外科、整复外科、口腔及肿瘤精准治疗等领域。为医生提供更多精湛技术交流、创新和探索的可能性，助力外科医生应对复杂手术，减轻患者痛苦、提升术后生活质量。关注蔡司说显微，获取更多外科领域一线资讯。
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