吲哚菁綠熒光顯像技術(shù)在肝臟外科手術(shù)中的應(yīng)用研究進(jìn)展▲

黃 佳 黃 海 方兆山*

(1 廣西南寧市賓陽縣人民醫(yī)院普通外科，賓陽縣 530400；2 廣西南寧市第一人民醫(yī)院肝膽外科，南寧市 530022)

【提要】 近年來，隨著計算機(jī)技術(shù)、醫(yī)學(xué)影像技術(shù)以及多模態(tài)技術(shù)的發(fā)展，吲哚菁綠熒光顯像技術(shù)在肝切除術(shù)中顯示出較好的臨床效果。現(xiàn)對吲哚菁綠熒光顯像技術(shù)在肝腫瘤外科肝切除術(shù)的臨床研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。主要對吲哚菁綠熒光顯像技術(shù)原理、肝染色方法，以及其在腫瘤惡性程度初步判別、解剖性肝切除術(shù)和膽道外科中的臨床應(yīng)用價值進(jìn)行闡述。

肝細(xì)胞癌(hepatocellular carcinoma，HCC)是危害人類生命健康最常見的惡性腫瘤之一，發(fā)病率居全球第5位，死亡率居第2位[1]。手術(shù)切除和肝移植是根治性治愈HCC的主要方法，對合適的患者進(jìn)行外科手術(shù)切除能提高患者遠(yuǎn)期預(yù)后[2]。然而即使根治性切除，由于HCC的生物學(xué)特性，肝切除術(shù)后3年復(fù)發(fā)率為57%～81%，術(shù)后5年累積復(fù)發(fā)率達(dá)70%～100%[3]?？赡艿脑蛑皇切g(shù)前漏檢微小病灶和/或存在多病灶中心而導(dǎo)致術(shù)后復(fù)發(fā)。近年來，術(shù)中超聲檢查在發(fā)現(xiàn)新病灶(小病灶)、腫瘤準(zhǔn)確定位以及清晰探查腫瘤與毗鄰脈管關(guān)系等方面具有顯著優(yōu)勢，因而在肝臟外科手術(shù)中應(yīng)用廣泛[4]。但其對小于1 cm的腫瘤，以及對淺表腫瘤病灶的檢出率較低，并且在肝腫瘤外科手術(shù)切除過程中不能實(shí)時手術(shù)導(dǎo)航[5]。因此，需要一種新的影像學(xué)方法以精確發(fā)現(xiàn)肝臟微小病灶并對術(shù)中操作進(jìn)行實(shí)時導(dǎo)航。自2009年Ishizawa等[6]首次使用吲哚菁綠(indocyanine green，ICG)熒光顯像技術(shù)指導(dǎo)肝切除術(shù)以來，該技術(shù)在肝腫瘤定位、診斷和手術(shù)導(dǎo)航中的應(yīng)用越來越廣泛[7-8]。ICG介導(dǎo)的近紅外光檢測技術(shù)在外科手術(shù)導(dǎo)航中應(yīng)用十分廣泛[9]?；贗CG具有近紅外熒光特性，ICG熒光成像在肝腫瘤病灶邊界界定、微小病灶檢測、術(shù)中實(shí)時導(dǎo)航和門靜脈流域識別方面具有較明顯優(yōu)勢[10]。基于此，本文主要對ICG熒光技術(shù)在肝腫瘤外科肝切除術(shù)中的應(yīng)用研究進(jìn)展進(jìn)行闡述。

1 成像原理

ICG是一種通過美國食品與藥物管理局認(rèn)證、目前應(yīng)用較廣泛的近紅外熒光染料，可被750～810 nm波長的外來光激發(fā)，發(fā)射約840 nm波長的近紅外光。這種紅外光可被ICG熒光顯像系統(tǒng)接收，并在顯像設(shè)備顯示出來。ICG經(jīng)門靜脈入肝后可快速被肝細(xì)胞攝取，在激發(fā)光的照射下顯示熒光，隨著ICG排泄入膽道，膽道可顯影[11]。臨床上該技術(shù)已廣泛應(yīng)用于血管造影，淋巴系統(tǒng)、膽管顯影以及肝功能儲備檢查中[12-13]。

2 在肝切除術(shù)中的染色方法及作用

2.1 ICG熒光顯像技術(shù)的染色方法 ICG熒光顯像技術(shù)從分子、細(xì)胞水平層面實(shí)現(xiàn)腫瘤邊界界定、微小病灶或轉(zhuǎn)移灶的偵測及術(shù)中實(shí)時導(dǎo)航肝切除。ICG熒光顯像染色方法：于術(shù)前24 h經(jīng)外周靜脈注射ICG 0.05～0.10 mg/kg，視肝硬化程度，適當(dāng)延長時間窗，如延長至48 h，甚至72 h；正染色法，即對目標(biāo)肝段進(jìn)行熒光顯像，經(jīng)目標(biāo)門靜脈緩慢注射ICG 0.25 mg，防止返流或溢出；負(fù)染色法，即目標(biāo)肝段無熒光顯像，其他肝段有熒光顯像，解剖出目標(biāo)肝段門靜脈后予以阻斷結(jié)扎，經(jīng)外周靜脈注ICG 2.5 mg[14]。

2.2 ICG熒光顯像技術(shù)的主要作用 ICG分子熒光影像系統(tǒng)主要包括近紅外攝像頭、激光激發(fā)器、顯示屏。術(shù)中游離和顯露肝臟后，將熒光偵測設(shè)備近紅外光攝像頭放在距離肝臟表面20～30 cm處掃描肝臟，根據(jù)肝腫瘤的熒光信號特點(diǎn)，外科醫(yī)師可通過主控攝像機(jī)踏板和手動控制器在正常模式(白光)和熒光模式(近紅外)之間進(jìn)行切換。可以根據(jù)手術(shù)者的需要進(jìn)行：(1)實(shí)時定位并標(biāo)記肝切除術(shù)預(yù)切除范圍(預(yù)切除線)；(2)通過ICG熒光顯像染色技術(shù)指導(dǎo)解剖性肝切除術(shù)；(3)通過ICG熒光顯像技術(shù)標(biāo)記腫瘤切除范圍，進(jìn)行不規(guī)則肝切除術(shù)；(4)肝外科手術(shù)切除術(shù)后對殘肝切緣進(jìn)行ICG探測，評估有無病灶殘余和膽漏。

3 在肝腫瘤邊界界定和分化程度鑒別中的應(yīng)用價值

3.1 ICG熒光顯像技術(shù)在肝腫瘤邊界界定中的價值 ICG介導(dǎo)的近紅外光檢測技術(shù)可以在術(shù)中精確定位腫瘤組織，顯示腫瘤病灶邊界，進(jìn)行腫瘤邊界界定、肝切除范圍的界定、微小病灶和殘余病灶偵測，以及術(shù)中實(shí)時導(dǎo)航，具有重要價值和優(yōu)勢[15]。方馳華等[10]對11例患者于術(shù)前48 h注射ICG的研究發(fā)現(xiàn)，15個病灶均能被ICG熒光定界，腫瘤切除后，再次熒光探測未見腫瘤殘留，術(shù)后病理學(xué)結(jié)果亦證實(shí)均獲得R0切緣，對肝切除術(shù)具有指導(dǎo)意義。Zhang等[16]對35例接受肝切除的患者術(shù)中給予注射ICG，結(jié)果顯示32例患者的正常肝臟與腫瘤組織之間形成強(qiáng)烈對比，9例患者的半肝或肝段界線被確認(rèn)。Morita等[17]對58例術(shù)中運(yùn)用ICG熒光定界的肝癌患者進(jìn)行了隨訪，結(jié)果顯示ICG熒光切緣定界患者的術(shù)后復(fù)發(fā)率較術(shù)中未使用ICG的患者低，提示ICG 熒光顯像技術(shù)可降低腫瘤術(shù)后復(fù)發(fā)率。Ishizawa等[6]將ICG熒光成像應(yīng)用于肝癌外科手術(shù)切除中，能實(shí)時地高敏感性識別微小病灶，根治性切除肝腫瘤。

3.2 ICG熒光顯像技術(shù)在肝腫瘤分化程度鑒別中的價值 根據(jù)標(biāo)本的熒光形態(tài)可對腫瘤分化程度進(jìn)行初步鑒別，高分化HCC組織表現(xiàn)為全熒光信號，中分化HCC組織表現(xiàn)為部分熒光信號，低分化HCC組織或轉(zhuǎn)移癌組織表現(xiàn)為環(huán)繞腫瘤病灶組織的環(huán)形熒光[18]。低分化HCC組織攝取ICG 的能力低下，導(dǎo)致病灶本身可提供的熒光信號較弱，但腫瘤病灶周圍正常肝組織受腫瘤壓迫會使ICG 的排泄延遲，常見于低分化HCC等[19]。Satou等[20]首次在術(shù)中利用ICG熒光顯像技術(shù)偵測HCC肝外轉(zhuǎn)移病灶，實(shí)現(xiàn)對肝外轉(zhuǎn)移病灶的識別及定位。

4 在解剖性肝切除術(shù)中的應(yīng)用價值

Hasegawa等[21]認(rèn)為，HCC腫瘤細(xì)胞按門靜脈流域轉(zhuǎn)移，進(jìn)行包括腫瘤在內(nèi)的以門靜脈為肝分段的肝段切除的解剖性肝切除術(shù)具有比非解剖性肝切除術(shù)更好的預(yù)后。解剖性肝段切除術(shù)是HCC治療中必不可少的手術(shù)，按肝臟解剖和功能單位進(jìn)行肝切除的手術(shù)方法可獲得外科安全切緣及較好的預(yù)后[22]。然而肝臟沒有明顯的解剖標(biāo)準(zhǔn)定位，以往傳統(tǒng)的“精準(zhǔn)肝切除術(shù)”是通過預(yù)切肝段的門靜脈注入亞甲藍(lán)染料顯示預(yù)切范圍，但是只能在肝臟表面看到切除范圍且亞甲藍(lán)染色很快被洗脫，難以通過缺血線和亞甲藍(lán)染色有效且持久地界定切除平面，而且在肝切除術(shù)中對肝臟深部無法進(jìn)行良好的切除邊界界定。近年來ICG熒光顯像技術(shù)不僅能夠提供肝臟表面的肝段分界，還能持久提供肝斷面的三維界限，通過ICG熒光染色技術(shù)，可獲得肝表面及實(shí)質(zhì)內(nèi)確切持久的熒光染色，ICG可停留在肝臟斷面組織上達(dá)8 h左右。熒光染色法介導(dǎo)的解剖性肝切除術(shù)，可在肝實(shí)質(zhì)內(nèi)部產(chǎn)生一個肝段與肝段間不規(guī)則的熒光面，在外科手術(shù)切除過程中，能夠使術(shù)者更直觀、更精準(zhǔn)地判斷肝實(shí)質(zhì)內(nèi)部立體染色區(qū)域[23]。初步實(shí)現(xiàn)了細(xì)胞功能層面的邊界界定，在肝切除術(shù)中能進(jìn)行動態(tài)觀察，根據(jù)肝實(shí)質(zhì)的熒光界線對肝切除的平面進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)術(shù)中實(shí)時導(dǎo)航。門靜脈區(qū)域染色法使目標(biāo)肝段產(chǎn)生熒光信號，通過熒光顯影范圍可以有效地區(qū)分相鄰肝段及界定肝切除范圍，以實(shí)現(xiàn)解剖性、功能性、根治性肝切除[7，10，15]。

Ishizawa等[24]首次報道腹腔鏡超聲引導(dǎo)穿刺肝S4段門靜脈注射ICG實(shí)現(xiàn)熒光正染及肝S3段肝蒂阻斷+外周靜脈ICG注射的負(fù)染技術(shù)。王宏光等[25]采用 ICG對21例患者進(jìn)行了腹腔鏡解剖性肝切除，其中20例成功完成腹腔鏡解剖性切除，另1例中轉(zhuǎn)開腹，均獲得較好的近期療效。王曉穎等[26]通過3D技術(shù)對門靜脈屬支進(jìn)行流域分析并行穿刺注射ICG實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)肝段染色，完成S2～S8段的解剖性切除，說明腹腔鏡ICG熒光顯像技術(shù)在解剖性肝切除中的有效性。Sakoda等[27-28]報道經(jīng)皮超聲引導(dǎo)門靜脈穿刺ICG熒光染色后施行腹腔鏡解剖性亞肝段切除術(shù)；還報道了腹腔鏡超聲引導(dǎo)肝S5、S6段門靜脈穿刺ICG染色腹腔鏡解剖性肝段切除術(shù)。Mizuno等[29]報道腹腔鏡下Glisson蒂橫斷聯(lián)合ICG熒光負(fù)染技術(shù)行解剖性肝S6段切除術(shù)。陳琳等[30]將ICG熒光技術(shù)初步與機(jī)器人結(jié)合，完成了精準(zhǔn)機(jī)器人肝切除術(shù)，獲得了良好的近期療效，認(rèn)為 ICG 熒光顯像技術(shù)應(yīng)用于機(jī)器人輔助腹腔鏡肝切除術(shù)中是安全有效的。有研究者在這些成像系統(tǒng)上作了很多改進(jìn)與研究，提出了一種新的成像裝置—醫(yī)學(xué)成像投影系統(tǒng)(MIPS)，其利用ICG發(fā)射信號和主動投影映射，使外科醫(yī)生在解剖肝切除術(shù)中準(zhǔn)確地切割平面和得到正確的解剖方向，為肝臟手術(shù)的實(shí)時導(dǎo)航提供了一種選擇[31]。

5 在膽道外科的應(yīng)用價值

ICG熒光顯像技術(shù)在圍肝門膽道疾病術(shù)前評估中具有重要作用，可通過正染色法或負(fù)染色法精準(zhǔn)標(biāo)定肝段，成功率高達(dá)95.8%，可全面展示膽管走行，同時可輔助術(shù)中界定肝斷面，實(shí)現(xiàn)可視化熒光肝臟分段效果及肝臟實(shí)質(zhì)的三維染色[14]。Ankersmit等[32]報道ICG熒光顯像技術(shù)辨認(rèn)膽道的研究，18例患者中有6例在分離過程中熒光辨認(rèn)膽囊管要早于單純白光，有7例患者熒光可視化膽總管的走行尤其有效。熒光及可視化膽囊管、膽總管有助于預(yù)防復(fù)雜圍肝門膽道疾病處理過程中的膽總管損傷，與術(shù)中膽道造影比較，熒光造影可視化膽道解剖結(jié)構(gòu)更為便捷、省時及高效。肝門部炎癥或粘連較重時，熒光成像可清楚顯示肝外膽道系統(tǒng)，防止膽道損傷。熒光偵測設(shè)備內(nèi)的圖像和錄像資料可通過存儲設(shè)備導(dǎo)出[10，33]。ICG熒光顯像技術(shù)在肝移植術(shù)中指導(dǎo)膽道重建、預(yù)防膽道狹窄、防止肝功能衰竭等方面具有巨大潛力[34]。

有研究顯示，ICG熒光顯像技術(shù)在圍肝門膽道疾病活體肝移植中，對降低膽漏、膽管狹窄等并發(fā)癥發(fā)生率具有重要價值，同時還有助于評估重建后血管通暢性及移植肝的肝功能恢復(fù)情況[34]。

6 不足與展望

近年來ICG熒光顯像技術(shù)在肝臟外科的臨床應(yīng)用中獲得了較好的結(jié)果。但是也有一定的不足：ICG熒光僅能穿透<10 mm(5～10 mm)的肝組織[35-37]，距離表面超過>10 mm，即較深位置的腫瘤尚無法通過ICG技術(shù)顯示，可通過結(jié)合術(shù)中超聲彌補(bǔ)這一不足；肝臟局灶性結(jié)節(jié)增生、肝硬化結(jié)節(jié)等在ICG技術(shù)下可以顯示較強(qiáng)的熒光，出現(xiàn)一定假陽性；另外，操作人員的技術(shù)水平、探頭照射的距離也影響著判定準(zhǔn)確性。故需聯(lián)合術(shù)中冰凍病理、超聲造影、三維可視化技術(shù)等綜合分析進(jìn)而作出正確的決策，以確定最優(yōu)的手術(shù)策略?？傊琁CG熒光顯像技術(shù)能夠在肝腫瘤外科切除術(shù)中清晰顯示腫瘤病灶，為術(shù)者提供實(shí)時導(dǎo)航，使腫瘤切除更完整、更安全，有望降低肝腫瘤外科切除術(shù)后復(fù)發(fā)率，改善預(yù)后；ICG熒光顯像技術(shù)為外科醫(yī)生提供了以前無法得到的實(shí)時反饋。隨著臨床實(shí)踐和技術(shù)的創(chuàng)新，智能化診療技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展成熟，ICG熒光顯像技術(shù)將為肝腫瘤外科的精準(zhǔn)診療提供更良好的臨床應(yīng)用前景。