吲哚菁綠近紅外熒光成像技術(shù)在子宮內(nèi)膜異位癥手術(shù)中的應(yīng)用進(jìn)展*

賈炎峰

(甘肅省婦幼保健院婦科,蘭州 730050)

子宮內(nèi)膜異位癥(endometrisis,EMs)是一種婦科常見疾病[1],由于其病變的多樣性、隱匿性,術(shù)中目測識別困難,手術(shù)切除不盡是其復(fù)發(fā)的主要原因。手術(shù)期間使用熒光顯影劑進(jìn)行增強(qiáng)成像,內(nèi)異癥病變可能更容易與正常組織區(qū)分開來。吲哚菁綠近紅外熒光(NIR-ICG)成像技術(shù)可更好地識別內(nèi)異癥病變進(jìn)行完整切除,有助于減少疾病和癥狀的持久性和復(fù)發(fā)。本文就NIR-ICG成像技術(shù)在內(nèi)異癥手術(shù)中的應(yīng)用現(xiàn)狀以及問題與爭議作一系統(tǒng)綜述。

1 NIR-ICG增強(qiáng)成像技術(shù)簡介

術(shù)中染色是醫(yī)學(xué)上用作評估解剖、生理和病理的安全有效方法。光學(xué)成像和術(shù)中染色的結(jié)合作為實(shí)時(shí)、非侵入性和高分辨率的檢測方法,可用于術(shù)中增強(qiáng)成像。NIRF的波長范圍為700～900nm,肉眼不可見,生物組織對該范圍波長的吸收較低、自發(fā)熒光較少,可最大限度地減少背景干擾,增強(qiáng)組織的穿透深度和圖像的靈敏性。近紅外熒光(near-infeared fluorecence,NIRF)結(jié)合術(shù)中染色可供實(shí)時(shí)熒光圖像,在手術(shù)過程中提供準(zhǔn)確的引導(dǎo)。吲哚菁綠(Indocyanine green,ICG)是一種近紅外熒光染料,由日本柯達(dá)實(shí)驗(yàn)室于1955年首次合成,為水溶性物質(zhì),具有陰離子特性和兩親性,相對分子量776u,激發(fā)光波峰780nm,發(fā)射光波長820nm,此段波長處于組織自體熒光波長之外,可實(shí)現(xiàn)NIRF成像。ICG在體內(nèi)注射后可在特定近紅外波長的熒光下檢測,可用于識別組織的血管性,以消除異常的脈管系統(tǒng)并保持正常的健康脈管系統(tǒng)。NIR-ICG被廣泛應(yīng)用于惡性腫瘤前哨淋巴結(jié)顯影,近年來逐步應(yīng)用于婦科內(nèi)異癥的手術(shù)中,并被認(rèn)為是一種安全可行的檢測工具。

2 NIR-ICG在不同內(nèi)異癥中的應(yīng)用現(xiàn)狀

內(nèi)異癥可分為卵巢內(nèi)異癥、腹膜內(nèi)異癥、深部浸潤型內(nèi)異癥(deep infiltrating endometriosis,DIE)、腸道內(nèi)異癥、輸尿管內(nèi)異癥、瘢痕內(nèi)異癥(腹壁切口及會陰切口)等類型。晚期內(nèi)異癥患者中,病變可同時(shí)累及多個(gè)盆腹腔器官,如腸管和輸尿管。本節(jié)區(qū)分描述了NIR-ICG在不同類型部位內(nèi)異癥的應(yīng)用現(xiàn)狀。

2.1 腹膜型內(nèi)異癥 內(nèi)異癥在腹膜的出現(xiàn)會造成腹膜內(nèi)微血管形態(tài)改變,從無色氣泡(非色素性細(xì)微子宮內(nèi)膜異位)到血管過度區(qū)以及經(jīng)典的黑色和粉末燒傷病變色素沉著(色素性子宮內(nèi)膜異位)。腹膜型內(nèi)異癥的外觀形態(tài)各異,修訂后的美國生殖醫(yī)學(xué)學(xué)會分類(revised American Society for Reproductive Medicine,RASRM)將腹膜型內(nèi)異癥病變分為紅色(紅色、粉紅色和透明病變)、白色(白色、黃棕色和腹膜缺損)和黑色(黑色和藍(lán)色病變)。2014年Levey等[2]首次報(bào)告了1例32歲女性患者使用內(nèi)置NIRF的機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)靜脈注射了5mg ICG,在常規(guī)白光模式下目測出的腹膜病變在熒光模式下顯影出強(qiáng)烈的綠色,在另外一個(gè)白光模式下目測正常的腹膜,在熒光模式下也顯影綠色并被病理組織學(xué)證實(shí),初次提示了NIR-ICG對腹膜內(nèi)異癥病變視覺增強(qiáng)顯像的潛在益處。Gre-Endo[3]臨床試驗(yàn)中,55例患者靜脈注射0.25mg/kg ICG,至少間隔5min后激活NIR-ICG成像,NIR-ICG識別出白色病變14個(gè),黑色病變4個(gè),熒光模式檢測的陽性預(yù)測值和特異性比白光模式更高,而陰性預(yù)測值和敏感性更低;對于白色病變,熒光的準(zhǔn)確性低于白光(40% vs 46.7%);而在識別黑色病變方面更優(yōu)越(60% vs 50%)。紅色和白色植入物類型的形態(tài)有很大差異,在組織學(xué)過程中,細(xì)微損傷也可能表現(xiàn)為正常腹膜。因此,腹腔鏡常規(guī)白光目測很難將紅色、白色病變與正常腹膜區(qū)分,腹膜型病變存在隱匿性。Cosentino等[4]認(rèn)為NIR-ICG既可識別白光可見的內(nèi)異癥病變,也可識別白光目測下忽視的隱匿性病變,腹膜型病變的熒光模式陽性預(yù)測值和特異性達(dá)到了100%。Vizzielli等[5]調(diào)查了3D機(jī)器人手術(shù)NIR-ICG對隱匿性病變檢出率的影響,將患者分為觀察組20例(3D)和對照組27例(2D),分別通過白光和熒光識別了116個(gè)和70個(gè)疑似病變,觀察組熒光的陽性預(yù)測值和特異性為100%,陰性預(yù)測值和敏感性為97.1%,認(rèn)為3D機(jī)器人手術(shù)NIR-ICG有更好地識別隱匿性病變的效果,是一種很好的診斷和篩查方法。Jayakumaran等[6]報(bào)道了熒光模式顯示腹膜隱匿性病變的數(shù)量顯著高于機(jī)器人和腹腔鏡白光模式(13.4 vs 7.4、4.7,P=0.012),認(rèn)為NIR-ICG可切除隱匿性病變并減少術(shù)后疼痛和癥狀持續(xù)和復(fù)發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)。

2.2 DIE DIE是指病灶浸潤深度≥5mm的內(nèi)異癥病灶[1],可分布在宮骶韌帶、宮頸后、子宮直腸陷窩、陰道、直腸或結(jié)腸壁以及膀胱壁和輸尿管等處,主要治療手段是手術(shù)治療[1]。DIE手術(shù)具有挑戰(zhàn)性,保守性手術(shù)可能出現(xiàn)手術(shù)切除不盡,疼痛癥狀不能緩解,根治性手術(shù)又會增加手術(shù)并發(fā)癥。目前尚沒有任何非侵入性成像模式,如經(jīng)陰道或經(jīng)直腸超聲或磁共振成像能在術(shù)前環(huán)境中準(zhǔn)確地檢測到DIE病灶的位置和范圍,手術(shù)者多依賴于術(shù)中目測的主觀所見判定。Kanno等[7]在視頻摘要中首次演示了靜脈注射0.25mg/kg ICG后,熒光顯影下成功切除DIE病灶及DIE結(jié)節(jié)與盆腔自主神經(jīng)的解剖關(guān)系。De Neef等[8]認(rèn)為,NIR-ICG不但有助于陰道DIE結(jié)節(jié)切除,并且可與正常組織區(qū)分而決定是否擴(kuò)大切除至陰道后穹窿,以降低直腸穿孔的風(fēng)險(xiǎn)。在Gre-Endo的試驗(yàn)[3]中,NIR-ICG檢出并經(jīng)組織學(xué)確認(rèn)的DIE病灶,其中宮骶韌帶結(jié)節(jié)57個(gè)、宮頸后結(jié)節(jié)40個(gè)、結(jié)直腸結(jié)節(jié)27個(gè)、輸尿管周圍結(jié)節(jié)29個(gè)、陰道結(jié)節(jié)10個(gè)、膀胱前/膀胱結(jié)節(jié)15個(gè),白光與熒光兩種模式檢測DIE結(jié)節(jié)的特異度類似,而顯示輸尿管周圍/卵巢窩和結(jié)直腸結(jié)節(jié)的敏感度和準(zhǔn)確性更高。2019年楊立等[9]首次報(bào)道了國內(nèi)NIR-ICG應(yīng)用于內(nèi)異癥的手術(shù),8例患者經(jīng)臍單孔腹腔鏡完整切除了DIE結(jié)節(jié),手術(shù)未發(fā)生任何并發(fā)癥。DIE結(jié)節(jié)范圍廣泛,分布在不同部位的病灶形態(tài)各異,在熒光顯影下表現(xiàn)不同。李震等[10]在1例使用機(jī)器人手術(shù)NIR-ICG切除骶韌帶和直腸DIE結(jié)節(jié)時(shí)發(fā)現(xiàn),熒光模式下骶韌帶和直腸的DIE結(jié)節(jié)未顯影,其周圍正常組織顯示出綠色熒光,表現(xiàn)出反向顯影。Aleksandro等[11]視頻摘要中顯示,直腸DIE結(jié)節(jié)表現(xiàn)為實(shí)質(zhì)性纖維化結(jié)節(jié),從而出現(xiàn)了反向顯影。NIR-ICG成像技術(shù)能將DIE病灶與周圍正常組織區(qū)分,明確病灶的邊界,實(shí)現(xiàn)完整切除而避免出現(xiàn)過度。

2.3 腸道內(nèi)異癥 腸道內(nèi)異癥占所有內(nèi)異癥的12%,其手術(shù)方式包括保守型手術(shù)病灶削切術(shù)、病灶蝶形切除術(shù)以及根治性手術(shù)節(jié)段性腸段切除術(shù)。過多的病灶切除、手術(shù)范圍的擴(kuò)大導(dǎo)致不可避免的損傷,嚴(yán)重并發(fā)癥發(fā)生率高達(dá)22%。NIR-ICG在腸道內(nèi)異癥手術(shù)中有助于選擇邊界線,將病灶與正常組織分離。Aleksandro等[11]在腹腔鏡直腸內(nèi)異癥病灶削切術(shù)中,使用靜脈注射0.25mg/kg ICG,熒光顯影區(qū)分病灶與直腸壁的界線完成手術(shù)。腸瘺的發(fā)病機(jī)制與血管損傷有關(guān),血流灌注不足導(dǎo)致吻合口滲漏和(或)愈合失敗,NIR-ICG也可以評估手術(shù)后的腸道血供,與其他方法互補(bǔ)降低腸瘺風(fēng)險(xiǎn)。Raimondo等[12]在直腸乙狀結(jié)腸內(nèi)異癥全層腸段切除術(shù)后,評價(jià)了NIR-ICG評估腸管血供的可行性,31例患者(96.9%)在吻合口線上顯示規(guī)則熒光,并且觀察到1例節(jié)段性切除術(shù)后吻合口滲漏,在術(shù)中熒光引導(dǎo)下完成了吻合口加固縫合。Bourdel等[13]研究顯示,NIR-ICG用于21例腸道內(nèi)異癥病灶削切術(shù)后血供檢查,81%病例顯示出足夠的熒光,認(rèn)為NIR-ICG成像技術(shù)用于評估腸道內(nèi)異癥術(shù)后血供是安全可行的。

2.4 輸尿管內(nèi)異癥 輸尿管內(nèi)異癥并不少見,是最基本的治療方式是手術(shù),包括輸尿管粘連松解術(shù)、病灶切除術(shù)及輸尿管節(jié)段切除術(shù)。通過膀胱鏡在輸尿管內(nèi)注射ICG行NIRF成像可顯影輸尿管位置,避免醫(yī)源性損傷。Mandrova等[14]在膀胱鏡下使用6-Fr輸尿管導(dǎo)管進(jìn)行輸尿管插管,將稀釋在2mL蒸餾水中的5mg ICG通過輸尿管導(dǎo)管逆行滴注到輸尿管中,常規(guī)白光模式下無法顯示的輸尿管在熒光下實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)定位,未發(fā)生ICG相關(guān)并發(fā)癥。Siegenthaler等[15]報(bào)道2例膀胱輸尿管EMs患者,將4-Fr輸尿管導(dǎo)管置入輸尿管口經(jīng)尿道內(nèi)注射25mg ICG,整個(gè)過程實(shí)現(xiàn)熒光顯影輸尿管走行路線,避免了分解粘連而損傷輸尿管,證明NIR-ICG用于輸尿管定位是安全可行的。NIR-ICG也可用于輸尿管粘連松解術(shù)后評估輸尿管血供,從而更合理地選擇是否放置輸尿管支架。Raimondo等[16]在一項(xiàng)前瞻性研究初步探索了NIR-ICG在評估輸尿管內(nèi)異癥保守性手術(shù)(輸尿管松解或病灶切除術(shù))輸尿管血供的安全可行性,36例行輸尿管松解術(shù)的患者將25mg ICG稀釋在10mL可溶性水進(jìn)行輸尿管熒光顯影,ICG評估時(shí)間平均為5min,5例白光模式下顯示局部缺血懷疑要放置輸尿管支架的患者,其中有2例在熒光模式下血管熒光分布規(guī)則,提示輸尿管血液灌注正常,避免了放置輸尿管支架。醫(yī)源性輸尿管損傷是婦科腹腔鏡手術(shù)最常見的并發(fā)癥之一。膀胱鏡下在輸尿管插管注射ICG能實(shí)時(shí)定位輸尿管,操作簡單易行,也可用于評估放置輸尿管支架的必要性,不失為一種新的手段。但是,在手術(shù)中消耗更多的時(shí)間,進(jìn)行侵入性導(dǎo)管插入,也可能導(dǎo)致醫(yī)源性輸尿管損傷的風(fēng)險(xiǎn)。因此,在內(nèi)異癥手術(shù)中使用熒光顯影輸尿管,以獲得利大于弊的效果,還應(yīng)進(jìn)一步實(shí)踐。

2.5 其它類型內(nèi)異癥 梁炎春等[17]首次報(bào)道了腹腔鏡NIR-ICG輔助顯影切除腹壁內(nèi)異癥病灶,7例患者按0.25mg/kg靜脈推注ICG,其中5例出現(xiàn)了熒光顯影,切除病灶后的3、6、9、12點(diǎn)四個(gè)方向和基底部切緣組織病理學(xué)均為陰性,患者傷口均甲級愈合,未出現(xiàn)ICG相關(guān)的不良反應(yīng)。初步證明了NIR-ICG在腹壁內(nèi)異癥病灶手術(shù)中的安全有效性。卵巢內(nèi)異癥手術(shù)中,內(nèi)異癥囊腫纖維化形成時(shí)間長,熒光模式下的卵巢內(nèi)異癥囊腫缺乏熒光顯影,而輸卵管由于豐富的生理血管網(wǎng)密度,會出現(xiàn)彌漫熒光。因此,在輕度卵巢內(nèi)異癥手術(shù)中單獨(dú)應(yīng)用NIR-ICG的價(jià)值有限,但仍可用于識別卵巢窩周圍隱匿性病變及嚴(yán)重粘連松解避免損傷周圍組織器官。

3 NIR-ICG在內(nèi)異癥手術(shù)中應(yīng)用的問題與爭議

目前,NIR-ICG成像技術(shù)已逐步應(yīng)用在內(nèi)異癥的不同領(lǐng)域,并表現(xiàn)出其潛在價(jià)值。然而,ICG使用劑量、熒光暴露時(shí)間等問題還存有很大差異,2D/3D腹腔鏡與3D機(jī)器人的熒光檢測效果也有不同。NIR-ICG的應(yīng)用效果可能與ICG注射劑量、熒光暴露時(shí)間、rASRM分期、既往腹部手術(shù)次數(shù)以及盆腔粘連松解時(shí)間有關(guān)。

NIR-ICG在內(nèi)異癥中的使用主要經(jīng)靜脈注射,唯一特殊的是在顯影輸尿管時(shí)經(jīng)尿道注射,這與用于惡性腫瘤前哨淋巴結(jié)顯影,經(jīng)組織間質(zhì)注射淋巴脈管顯影不同。ICG臨床使用劑量為0.1～0.5mg/kg,最大劑量5mg/kg,在內(nèi)異癥中的使用注射劑量通常是0.25～0.3mg/kg體重或固定劑量2～5mg重復(fù)給藥。Siegenthaler等[15]認(rèn)為ICG劑量0.3mg/kg體重,ICG暴露時(shí)間超過20min會對檢出率產(chǎn)生顯著的積極影響。ICG經(jīng)靜脈注射進(jìn)入血液后,迅速與血漿蛋白結(jié)合,由于新生血管生成是內(nèi)異癥的典型特征,進(jìn)入新生血管的內(nèi)異癥病變后,ICG滲透積聚在第三間隙中,第三間隙中的ICG將再次被緩慢吸收至循環(huán)系統(tǒng),經(jīng)肝臟清除后顯影逐漸變?nèi)踔敝料?。ICG的血流沖刷和積聚在新生血管區(qū)的第三間隙需要等待,熒光顯影下切除病灶的最佳時(shí)機(jī)應(yīng)在熒光暴露的時(shí)間窗內(nèi),臨床上內(nèi)異癥病灶熒光暴露時(shí)間可波動在1～30min。Al-Taher研究中[18]ICG劑量低和熒光暴露時(shí)間短(給藥后最長5min)導(dǎo)致敏感性降低,按每次注射2.5mg ICG,重復(fù)給藥2～3次,可使組織血管化重復(fù)成像,改善熒光顯影,但可能出現(xiàn)熒光背景過多污染視野的情況。

Lier等[19]分析20例中重度晚期內(nèi)異癥患者,常規(guī)白光成像后隨機(jī)順序使用窄帶成像、NIR-ICG和3D成像再次檢查盆腔可疑區(qū)域,結(jié)果發(fā)現(xiàn)單次使用NIR-ICG對內(nèi)異癥病變的檢測沒有改善。Al-Taher等研究[18]發(fā)現(xiàn),內(nèi)異癥分期影響NIR-ICG的檢測結(jié)果。Cosentino等[4]一項(xiàng)前瞻性研究中,NIR-ICG顯示出82%的敏感度和97.9%的特異度,這可能與其研究晚期內(nèi)異癥(rASRM Ⅲ和Ⅳ期)占比高(約90%)有關(guān)。研究提示,晚期內(nèi)異癥患者中,3D和2D在NIR-ICG下的檢測效果相似。晚期病灶本身不難在常規(guī)白光下檢測,也更容易用熒光檢測。因此,考慮醫(yī)療經(jīng)濟(jì)成本,納入晚期患者使用NIR-ICG是否必要,還需進(jìn)一步實(shí)踐。

血管發(fā)生和預(yù)先形成的微血管網(wǎng)絡(luò)融合有助于內(nèi)異癥病變的血管形成。DIE具有較高的血管內(nèi)皮生長因子A和血管內(nèi)皮生長因子受體2表達(dá)以及增加的血管密度,比其他內(nèi)異癥病變或正常腹膜組織具有更高程度的新生血管生成。因此,增加劑量、延長暴露時(shí)間、分離粘連可能改變DIE的檢測效果。但是,DIE病變會由于血管生產(chǎn)過度而出現(xiàn)組織纖維化的形態(tài)。DIE通常表現(xiàn)為實(shí)質(zhì)性纖維化結(jié)節(jié),腹膜黏連纖維化導(dǎo)致灌注不足,既往使用雌激素-孕激素或促性腺激素釋放激素激動劑導(dǎo)致腹膜損傷和微循環(huán)改變,手術(shù)分離粘連又會出現(xiàn)熒光污染現(xiàn)象。因此,NIR-ICG在DIE等晚期內(nèi)異癥病變的檢測中會出現(xiàn)形態(tài)各異的情況,包括“反向顯影”的現(xiàn)象。

NIR-ICG在內(nèi)異癥手術(shù)中應(yīng)用的主要局限性是熒光評估的主觀性,對微循環(huán)的評估是基于外科醫(yī)生的“印象”,而不是定量分析。目前尚無ICG在內(nèi)異癥手術(shù)中應(yīng)用的使用劑量、給藥次數(shù)以及熒光暴露時(shí)間進(jìn)行定量分析的報(bào)告。手術(shù)分解粘連的時(shí)機(jī)、重復(fù)給藥的時(shí)機(jī)以增強(qiáng)對子宮內(nèi)膜異位病變的識別還有待進(jìn)一步探索。

4 總結(jié)

內(nèi)異癥具有類似惡性腫瘤增殖、侵襲、轉(zhuǎn)移的生物學(xué)行為,有學(xué)者建議應(yīng)行根治性手術(shù),強(qiáng)調(diào)手術(shù)的徹底性,但可導(dǎo)致出血、感染、神經(jīng)損傷等圍術(shù)期并發(fā)癥增加,以及發(fā)生嚴(yán)重的生殖泌尿道和腸道功能障礙。NIR-ICG成像技術(shù)是一種術(shù)中增強(qiáng)可視化新技術(shù),在內(nèi)異癥手術(shù)中可有效突出病變血管解剖結(jié)構(gòu)與正常組織區(qū)分,在不同類型內(nèi)異癥診斷檢測中已表現(xiàn)出各具特色的的應(yīng)用價(jià)值。尤其是輸尿管的可視化和腸道灌注評估對DIE的復(fù)雜手術(shù)具有重大幫助。NIR-ICG成像技術(shù)精準(zhǔn)識別內(nèi)異癥病變、明確手術(shù)范圍、降低并發(fā)癥和再干預(yù)的風(fēng)險(xiǎn)價(jià)值,能為內(nèi)異癥的手術(shù)策略提供新的思路,并有希望降低手術(shù)醫(yī)生的身體需求、精神壓力以及工作量。在內(nèi)異癥手術(shù)應(yīng)用中出現(xiàn)的問題與疑惑如適應(yīng)證、給藥劑量、給藥時(shí)機(jī)還需開展更多的臨床實(shí)踐并規(guī)范。尤其在國內(nèi),此項(xiàng)技術(shù)的報(bào)道甚少。