高光谱成像技术在活体和死亡供体肾移植中的临床应用：预测早期移植物功能及长期预后的新方法

本研究针对肾移植术后移植物功能延迟恢复(DGF)的临床难题，创新性应用高光谱成像(HSI)技术，通过定量分析组织氧合(StO2)、近红外灌注指数(NIR)等参数，成功建立了一种非侵入性的术中评估体系。德国莱比锡大学医院团队对70例活体(LD)与死亡供体(DD)肾移植的临床数据表明，HSI参数与DGF发生显著相关(AUC达0.967)，并能预测术后3年移植物存活率差异(P=0.037)，为临床决策提供了新型可视化工具。

　　

肾移植手术虽已成为终末期肾病的标准治疗手段，但移植物功能延迟恢复(DGF)这个"幽灵"始终困扰着临床医生——约26%的受者术后需要透析支持，这不仅增加医疗负担，更与长期移植物存活率下降密切相关。传统评估方法如血清肌酐监测存在滞后性，而活检又有创且风险高，临床亟需一种能实时"透视"器官活力的新技术。

德国莱比锡大学医院(University Hospital of Leipzig)的研究团队将军事领域成熟的高光谱成像(HSI)技术引入移植领域，这项技术如同给外科医生装上了"分子视力镜"，能通过分析血红蛋白和水分子对光的吸收特性，无创获取组织氧合(StO₂)、深层灌注(NIR)等关键参数。研究人员对2019-2020年间70例肾移植(含19例活体/51例死亡供体)进行前瞻性研究，使用TIVITA? Tissue系统在再灌注15分钟时采集器官表面图像，通过专用软件生成四种量化参数图。

关键技术包括：1)标准化HSI图像采集流程(距离30cm，640×480像素分辨率)；2)建立感兴趣区域(ROI)分析模型，排除脂肪附着等干扰；3)结合临床终点(DGF定义为术后1周需透析)进行ROC曲线分析；4)长达3年的随访追踪移植物存活情况。

研究结果

活体与死亡供体肾移植差异

活体供肾展现出显著优势：StO₂(0.78±0.13 vs 0.63±0.24,P=0.001)和NIR(0.67±0.10 vs 0.56±0.27,P=0.016)值更高，印证了其更短的冷缺血时间(138±42 vs 580±222分钟)带来的生物学优势。

DGF预测模型

18例DGF患者的HSI参数呈现特征性改变：StO₂(0.35±0.21 vs 0.78±0.07,P<0.001)和NIR(0.34±0.32 vs 0.67±0.11,P<0.001)断崖式下降。ROC分析显示StO₂的AUC达0.967(灵敏度98.1%)，当阈值取60.7%时，可有效预警DGF风险。

肾功能轨迹

低StO₂组(<60.7%)术后两周内肾小球滤过率(GFR)显著劣于高值组(38.6±24.9 vs 27.8±18.4 mL/min,P=0.096)，尿素水平持续偏高，但长期(3年)差异逐渐消失。

生存分析

StO₂成为长期预后的"晴雨表"：低值组3年移植物存活率仅64.7% vs 高值组86.8%(P=0.037)，死亡删失分析显示更显著差异(76.5% vs 96.2%,P=0.009)。

这项研究首次证实HSI在活体肾移植中的预测价值，其创新性在于将物理光学原理转化为临床决策支持工具。尽管存在穿透深度有限(仅4-6mm)的局限，但实时呈现的"代谢地图"能帮助外科医生在术中识别高风险移植物，为个体化干预提供窗口期。研究者建议未来可结合人工智能开发实时分析系统，并探索其在机器灌注器官评估中的应用潜力，这对扩大边缘供体(ECD)使用具有重要价值。论文成果为《BMC Medical Imaging》在功能影像学与移植医学的交叉领域树立了新标杆。