基于吲哚菁綠熒光造影的FLOW800技術(shù)在神經(jīng)外科手術(shù)中的應(yīng)用

王 浩 章劍劍綜述 陳勁草審校

作者單位：430060 武漢，武漢大學(xué)中南醫(yī)院神經(jīng)外科（王 浩、章劍劍、陳勁草）

在傳統(tǒng)神經(jīng)外科手術(shù)中，術(shù)前及術(shù)后需借助一系列血管檢查，諸如CTA、MRA、DSA，獲得血管信息，從而制定手術(shù)方案，判斷手術(shù)效果。然而，術(shù)中動態(tài)獲取實時腦血管解剖及血流動力學(xué)信息，根據(jù)術(shù)中情況及時調(diào)整手術(shù)方案，評估手術(shù)效果，仍較為困難。目前，術(shù)中獲取血管情況的技術(shù)包括DSA、經(jīng)顱多普勒超聲（transcranial doppler，TCD）以及吲哚菁綠熒光造影（indocyanine green video angiography，ICGVA）等[1]。2003年，Raabe等[2]首次報道ICGVA評估神經(jīng)血管血流的初步臨床經(jīng)驗。與常規(guī)血管造影相比，ICGVA被認為是一種微創(chuàng)、簡單、實時、可重復(fù)的技術(shù)。FLOW800技術(shù)是在原有ICGVA的基礎(chǔ)上，通過收集術(shù)中目標區(qū)域血管造影劑熒光強度及血管中造影劑的通過時間等參數(shù)，運用計算軟件進行數(shù)據(jù)處理及分析，將血流動力學(xué)信息和解剖影像進行整合，生成二維彩色編碼圖像，實時直觀地顯示術(shù)中血管結(jié)構(gòu)和血流情況；同時，能在術(shù)野影像上選取感興趣區(qū)（regions of interest，ROIs），并對區(qū)域的血流動力學(xué)參數(shù)進行分析，對判斷手術(shù)視野的血管及組織血流情況起到巨大幫助。Faber 等[3]率先報道FLOW800彩色熒光造影技術(shù)在神經(jīng)外科，特別是神經(jīng)血管外科手術(shù)中的早期應(yīng)用經(jīng)驗。本文總結(jié)目前臨床上FLOW800 技術(shù)在神經(jīng)外科手術(shù)中的應(yīng)用及存在的局限性，展望其發(fā)展前景。

1 FLOW800技術(shù)在顱內(nèi)動脈瘤夾閉術(shù)中的應(yīng)用

ICGVA 由Raabe 等[2]于2003 年首次應(yīng)用于顱內(nèi)動脈瘤夾閉術(shù)，已成為一種較為成熟的技術(shù)，在顱內(nèi)動脈瘤夾閉術(shù)中得到廣泛應(yīng)用。而基于ICGVA 的FLOW800 技術(shù)可直觀對比動脈瘤夾閉前后相關(guān)血管局部血流變化，結(jié)果快速、準確，特別是在細小穿支血管或局部血流狀態(tài)多變時，對判斷是否有誤夾穿支血管或發(fā)生血管痙攣，有明顯優(yōu)勢[4]。術(shù)中也可以選擇載瘤動脈及動脈瘤本身作為ROIs，對比術(shù)前及術(shù)后的血流彩色編碼圖和血流動力學(xué)參數(shù)，術(shù)中判斷動脈瘤是否夾閉完全、載瘤動脈是否發(fā)生痙攣，并根據(jù)結(jié)果增加動脈瘤夾數(shù)量或者調(diào)整動脈瘤夾位置，從而降低動脈瘤復(fù)發(fā)和相關(guān)供血區(qū)域梗死的發(fā)生率。但FLOW800技術(shù)仍存在一定的局限性，在一些情況，如動脈瘤位置較深、動脈瘤周圍血管較為密集、夾閉動脈瘤所用動脈瘤夾較多，或者術(shù)野止血比較困難無法保持術(shù)野清晰時，F(xiàn)LOW800成像及分析效果較差，無法作為術(shù)中參考。

2 FLOW800技術(shù)在腦或脊髓血管畸形切除術(shù)中的應(yīng)用

在腦或脊髓動靜脈畸形（arteriovenous malformation，AVM）及 硬 腦（脊）膜 動 靜 脈 瘺（arteriovenous fistula，AVF）切除術(shù)中，F(xiàn)LOW800 技術(shù)術(shù)前能夠幫助辨別病灶主要供血動脈、動脈化靜脈，引流靜脈及周圍未參與病變循環(huán)地正常組織血管信息，判斷病灶范圍，制定手術(shù)計劃；術(shù)中通過多次造影及分析來判斷病灶切除程度，不斷根據(jù)結(jié)果調(diào)整手術(shù)策略，直至最后安全切除病灶。在腦AVM及硬腦膜AVF 切除術(shù)中，如何判斷靜脈能否被切除至關(guān)重要，直接影響到手術(shù)效果及病人預(yù)后。Arcebi 等[5]術(shù)中使用FLOW800技術(shù)找到清晰可辨靜脈結(jié)構(gòu)，并通過軟件分析獲得其流向和流速，通過臨時阻斷試驗識別潛在的側(cè)支循環(huán)，預(yù)測靜脈切除的影響，認為ICGVA和FLOW800分析可以提供靜脈引流模式特異的、實時的、完整的術(shù)中信息，并可指導(dǎo)切除靜脈的決策，減少手術(shù)并發(fā)癥，改善病人預(yù)后。同樣，在軟腦膜或硬腦膜AVF 中，F(xiàn)LOW800 技術(shù)也被證實術(shù)中能更好地幫助辨認病變血管，提供關(guān)于引流靜脈和組織灌注血流動力學(xué)信息，有助于AVF的手術(shù)治療[6]。

Jhawar等[7]研究認為熒光造影存在穿透性差、深部顯影不佳等缺陷。因此，ICGVA在腦AVM中的應(yīng)用更多局限于表淺性的病灶，而對于深部病變，則可能需要更好地暴露病變以及采用其他技術(shù)方法進行輔助。術(shù)中將FLOW800技術(shù)與TCD技術(shù)結(jié)合，在清晰顯示腦表面病變及其供血動脈、引流靜脈的同時，良好地分辨深部血管的供血情況，能有效彌補ICGVA的缺陷，有利于提高手術(shù)的成功率和療效。

3 FLOW800技術(shù)在顱內(nèi)外血管分流術(shù)中的應(yīng)用

在顱內(nèi)外血管分流術(shù)中，無論是煙霧病病人顳淺動脈-大腦中動脈分流術(shù)，還是復(fù)雜動脈瘤分流術(shù)，F(xiàn)LOW800技術(shù)都具有重要的價值。在顱內(nèi)外血管分流術(shù)中，潛在的受體動脈往往形態(tài)變異明顯，載流量難以確定。FLOW800 技術(shù)能在分流術(shù)前分析潛在的受體血管，通過解剖學(xué)信息及血流動力學(xué)信息，判斷并選擇合適的受體血管。術(shù)中可以立即通過ICGVA判斷吻合口通暢情況，通過FLOW800分析供體血管及受體血管的血流動力學(xué)參數(shù)，判斷是否發(fā)生阻塞或血管痙攣，能夠及時進行調(diào)整，以防止相關(guān)供血區(qū)域發(fā)生梗死[8]。另外，通過手術(shù)視野ROIs的血流動力學(xué)分析，F(xiàn)LOW800技術(shù)還可以判斷分流術(shù)后區(qū)域灌注改善情況[9]，但是與其他腦灌注檢查方法的一致性較差，不能作為單獨評價血流動力學(xué)改變的方法。有學(xué)者嘗試將術(shù)中FLOW800 技術(shù)分析數(shù)據(jù)與灌注成像進行對比分析，在一定程度上預(yù)測術(shù)后過度灌注綜合征，但FLOW800技術(shù)在腦組織灌注及血流動力學(xué)評估中的作用仍不甚明確，需要進一步研究驗證[10]。

4 FLOW800 技術(shù)在頸內(nèi)動脈內(nèi)膜斑塊剝脫術(shù)（carotid endarterectomy，CEA）中的應(yīng)用

Haga等[11]首先在2011年報道，將ICGVA應(yīng)用于CEA 中，發(fā)現(xiàn)ICGVA 能夠清晰地顯示術(shù)中頸內(nèi)動脈斑塊的位置，并且可以反映狹窄的頸內(nèi)動脈內(nèi)血流通暢情況；術(shù)中使用FLOW800軟件分析ICGVA的原始圖像，能夠更加準確地得到斑塊的位置信息，以及其與相關(guān)血管的關(guān)系，特別是在頸內(nèi)動脈嚴重狹窄伴血管內(nèi)塌陷的情況下，提供實時的、半定量的信息，更好地判斷手術(shù)效果。對于CEA，過渡灌注綜合征是一個更早被關(guān)注到的術(shù)后并發(fā)癥。雖然FLOW800 技術(shù)理論上可檢測手術(shù)前后頸內(nèi)動脈血流量，通過對比分析，可預(yù)測術(shù)后過渡灌注綜合征，并決定是否立即給予干預(yù)措施；但目前尚無研究證實，也無相關(guān)的數(shù)據(jù)支持FLOW800數(shù)據(jù)變化與術(shù)后過渡灌注綜合征之間的關(guān)系。所以，這仍需進一步研究。

5 FLOW800技術(shù)在腦及脊髓腫瘤切除術(shù)中的應(yīng)用

目前，ICGVA仍主要應(yīng)用于腦血管病手術(shù)中，但在腦及脊髓腫瘤切除術(shù)中，ICGVA 也具有重要作用。使用FLOW800技術(shù)分析手術(shù)區(qū)域，特別是在富血供的血管母細胞瘤及被認為是無血供區(qū)域的海綿狀血管瘤，其呈現(xiàn)的彩色編碼圖像能夠清晰地顯示腫瘤邊界，并幫助定位組織的正常循環(huán)及腫瘤的供血動脈和引流靜脈，從而進一步確定手術(shù)區(qū)域，制定手術(shù)方案，從而盡可能地完全切除腫瘤，保留完整的正常組織動靜脈及小穿支血管。而在諸如竇旁腦膜瘤等臨近重要血管的手術(shù)中，Della 等[12]術(shù)中使用FLOW800 技術(shù)清晰顯示腫瘤和橋靜脈及矢狀竇的位置關(guān)系，進一步確定腫瘤切除策略，最終達到滿意臨床結(jié)局，并保護了血管的完整性及通暢性。Sandow 等[13]在進行垂體腺瘤切除時，使用FLOW800技術(shù)作為直接標記腫瘤的手段，通過熒光分析直接觀察與通過與周圍組織相比較低ICG熒光間接觀察腺瘤，認為這是一種方便、有效的診斷工具。Acerbi等[14]總結(jié)了ICGVA 和FLOW800 技術(shù)在中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤手術(shù)中的四種作用：硬膜外檢查可以在硬膜開放前探查竇的通暢性和靜脈走向；術(shù)前檢查有助于識別病理性血管的形成（動靜脈瘺和新生血管）和局部靜脈引流，并在必要時進行臨時靜脈夾閉試驗；腫瘤切除后，對周圍動脈和靜脈通暢性以及實質(zhì)灌注的評價；在髓內(nèi)腫瘤切除術(shù)前，明確后中央溝的解剖。所以，在中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤切除術(shù)中，F(xiàn)LOW800 技術(shù)能夠有效監(jiān)測暴露于術(shù)野的血管和組織的灌注，能夠術(shù)前了解與腫瘤及其周圍組織相關(guān)的血管系統(tǒng)病理生理變化信息，并針對不同病人的解剖情況制定個體化的手術(shù)方案。同時術(shù)后隨訪中，也顯示其有助于預(yù)防與腫瘤切除術(shù)后相關(guān)的潛在并發(fā)癥（如局部灌注不足或靜脈梗死）。

6 FLOW800技術(shù)局限性

FLOW800 技術(shù)是基于ICGVA 所得到的原始數(shù)據(jù)，進行再處理分析得到的連續(xù)編碼的彩色圖像及對圖像中ROIs血流動力學(xué)特性的半定量信息，所以FLOW800技術(shù)有ICGVA共有的局限性，即在深部病變中的作用有限，同時在造影時，必須保證術(shù)野內(nèi)術(shù)者感興趣的區(qū)域血管暴露完全且不被腦組織或血凝塊等所遮擋。而腦血管病變內(nèi)的斑塊及血栓等也會使分析結(jié)果出現(xiàn)偏差，影響術(shù)中判斷及手術(shù)效果。熒光造影的顯示范圍僅限于顯微鏡所能直視的范圍，在觀察角度、觀察范圍等方面均有限制，對周圍組織及整體的觀察存在不足。但隨著ICGVA 相關(guān)的多種半定量、定量分析軟件的開發(fā)，內(nèi)鏡下ICGVA及其他輔助技術(shù)的應(yīng)用，可以在一定程度上彌補這些缺陷。

另外，對于FLOW800 軟件所得到的數(shù)據(jù)，很難與我們現(xiàn)有在臨床上已知的標準數(shù)據(jù)建立聯(lián)系。在手術(shù)過程中，往往會發(fā)現(xiàn)手術(shù)前后的數(shù)據(jù)在一定程度上可做對比分析，但如果把不同病人的數(shù)據(jù)進行對比，就會發(fā)現(xiàn)這些數(shù)據(jù)之間差異非常大，不具有統(tǒng)計學(xué)上可參考性。雖然，有學(xué)者已經(jīng)做出了一些嘗試，建立其原始數(shù)據(jù)與其他臨床標準數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系，但是目前這些還遠遠沒有應(yīng)用到實踐中[15]。其原因在于，F(xiàn)LOW800技術(shù)的數(shù)據(jù)收集不同于傳統(tǒng)的臨床標準數(shù)據(jù)的建立，它所得到的數(shù)據(jù)是根據(jù)術(shù)中具體需要選擇的是一個局部的高度自由區(qū)域，并對區(qū)域中的血管進行分析，所以無法制定統(tǒng)一的測量標準。而且，目前仍沒有找到一個公認的、標準的術(shù)中測量腦血流動力學(xué)的工具，能通過軟件分析的結(jié)果與標準結(jié)果相對比，從而得到其中的規(guī)律。另外，手術(shù)過程中血壓的變化、ICG用量、注射速率等因素也會影響最終結(jié)果。所導(dǎo)致的結(jié)果就是無法通過單一的數(shù)據(jù)得到有效的信息，只能通過以往的經(jīng)驗，及手術(shù)前后ROI血管或組織的血流動力學(xué)狀態(tài)進行對比，從而得到一個半定量的數(shù)據(jù)。

綜上所述，F(xiàn)LOW800作為建立在ICGVA基礎(chǔ)上的分析技術(shù)，可以通過分析原始ICGVA 圖像，得到ROIs 的血管的血流動力學(xué)參數(shù)。通過這些參數(shù)，能夠幫助判斷病灶位置及血流動力學(xué)改變，進而能最優(yōu)化手術(shù)效果。作為一種血管顯影方法，與DSA 相比，具有方便實施、過程簡單、顯影迅速、創(chuàng)傷小、成本低等多種優(yōu)點，同時其高質(zhì)量、高分辨率的圖像能提供準確可靠的信息[16]。但同時ICGVA也存在一些局限：首先，對于深部的病變以及被遮擋的區(qū)域，熒光造影顯示效果差，影響判斷及手術(shù)效果；同時，F(xiàn)LOW800 所得到的血流動力學(xué)數(shù)據(jù)很難與現(xiàn)在臨床上已知的標準數(shù)據(jù)建立聯(lián)系，僅能用于半定量分析，仍需要更精確設(shè)計的實驗，更規(guī)范的操作流程，來驗證所得到數(shù)據(jù)的臨床意義。未來FLOW800 的發(fā)展方向包括局部腦血流定量分析功能的拓展和與神經(jīng)內(nèi)鏡技術(shù)的整合應(yīng)用。在朝著更加微創(chuàng)、安全的神經(jīng)外科發(fā)展大趨勢下，F(xiàn)LOW800技術(shù)作為一種簡便、經(jīng)濟、安全、有效的術(shù)中實時血流動力學(xué)及腦組織灌注評價工具，擁有良好的應(yīng)用前景。而與經(jīng)顱多普勒超聲、神經(jīng)電生理及其他輔助技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用，相信FLOW800技術(shù)在未來神經(jīng)外科手術(shù)中能夠發(fā)揮出更大的作用。