吲哚菁綠熒光顯像技術在腹腔鏡肝膽胰外科手術中的應用進展

楊文宇 孫科 宋海宇 唐世川 何曉璐 劉進衡 韋君亮 劉瑩 尹思能

作者單位：563003 遵義醫(yī)科大學研究生院（楊文宇）；遵義醫(yī)科大學成都附屬醫(yī)院（成都市第二人民醫(yī)院）肝膽胰外科（孫科、宋海宇、唐世川、何曉璐、劉進衡、韋君亮、劉瑩、尹思能）

吲哚菁綠（indocyanine green，ICG）自上世紀50 年代獲批以來就廣泛應用于多種臨床實踐[1]。起初，其被用來評估心功能及肝功能；20 世紀70 年代，發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)結合ICG 后可產(chǎn)生熒光；20 世紀90 年代初，ICG被用于眼部血管造影術。近年來，隨著技術的進步，ICG 廣泛應用于各種外科手術，如術中檢測四肢淋巴循環(huán)、乳腺癌患者前哨淋巴結、結腸直腸癌肝轉移、胃腸道癌等。21 世紀初，ICG 在肝膽道顯影方面的應用得到了較大發(fā)展。Mitsuhashi 等[2]首次提出將ICG 應用于熒光顯像領域，至此，基于ICG 的熒光顯像系統(tǒng)得以問世，此后，Ishizawa 等[3]在手術時發(fā)現(xiàn)ICG 對肝門區(qū)尤其是動靜脈及膽道系統(tǒng)的顯影有一定的輔助作用，因而推動了ICG 膽道造影技術在可視化肝癌切除術中的應用。但目前缺乏對該技術應用的系統(tǒng)總結性文獻，鑒于此，本文就ICG 熒光顯像技術在腹腔鏡肝膽胰外科手術中的應用進展作一綜述，以期為該技術在臨床實踐中的應用提供理論依據(jù)。

1 ICG 熒光顯像技術的成像原理

ICG作為一種花青染料，激發(fā)波長為（780±30）nm，發(fā)射波長為840 nm，在人體組織被熒光穿透時，Hb 會捕獲低于700 nm 的波，水會捕獲高于900 nm 的波[4]。ICG 有較好的水溶性，經(jīng)靜脈入血后，會隨血液播散至全身各處，近乎100%的ICG 分子可被血漿高分子蛋白快速攝取，且具有極強光譜穩(wěn)定性[4]。當攜帶ICG 的血液途經(jīng)肝臟時，肝細胞將其充分捕獲，而后隨膽汁排泄進入腸道，過程中無生物轉化，且不參與腸肝循環(huán)[5]。若遇到肝細胞癌等影響周圍膽道的排泄功能時，ICG 可滯留其中，使異常組織熒光顯像，不僅如此，選擇經(jīng)目標肝段門靜脈或外周靜脈兩種不同的途徑注射，可使相應肝段實現(xiàn)正、負顯影效果[6]。

2 ICG 熒光顯像技術在腹腔鏡膽囊切除術（laparoscopic cholecystectomy，LC）中的應用

自上世紀80 年代以來，LC 便成為治療有癥狀膽囊疾病的首選方案[7]。LC 具有創(chuàng)傷小、術后疼痛少、病情恢復迅速、住院周期短、并發(fā)癥少等優(yōu)點。但是，若遇到患者膽囊及周圍組織解剖變異、解剖不清等復雜情形，不僅會延長LC 的手術時長，而且還會增加膽道損傷和術中出血的風險。其中術中膽管損傷（bile duct injury，BDI）是最為常見且嚴重的術后并發(fā)癥，發(fā)生率為0.4%～0.8%，究其主要原因則是對膽道解剖結構分辨不清[8]。BDI 常需要多次手術來解決，這不僅加重了患者的經(jīng)濟負擔，也降低了患者的生活質(zhì)量[9-10]，因此，如何更好地識別膽道結構對于手術的成功至關重要。近年來，人們不斷圍繞如何在LC 中避免BDI 這一問題展開研究與討論，并試圖尋找可行的解決方案。

隨著科技的發(fā)展，CT、磁共振胰膽管造影（magnetic resonance cholangiopancreatography，MRCP）等技術逐漸應用于膽道解剖結構的識別，但在可視化引導方面兩者皆存在不足[11]。近年來，術中膽道造影（intraoperative cholangiogram，IOC）技術試圖彌補CT、MRCP等在可視化引導方面的不足。在此背景下，ICG 熒光膽道造影技術（indocyanine green fluorescence cholangiography，ICG-FC）應運而生，其在實時反映術中情況、降低BDI 風險、避免輻射等方面均取得良好成效。

Lim 等[12]Meta 分析結果顯示，在LC 中，使用ICGFC 的肝總管可視化率高于IOC。Broderick 等[13]收治1 389 例LC 患者，其中989 例（71.2%）患者行無熒光的LC（非ICG 組），400 例（28.8%）患者行ICG 熒光顯像技術輔助的LC（ICG 組），結果表明ICG 組患者平均手術時間較非ICG 組縮短了26.47 min；對于BMI≥30 kg/m2的患者，ICG 組與非ICG 組手術時間分別為75.57 和104.9 min，轉開放手術率分別為1.5%和8.5%，平均住院時間分別為0.69 和1.54 d，Strasberg A 型損傷患者分別為2 例和9 例。由此可見，ICG-FC 作為一種LC 的非侵入性輔助手段，可降低患者手術時間、減少轉開放手術率、縮短住院時間和降低膽總管損傷率。

此外，ICG 熒光顯像技術在膽囊切除術中的應用為偶發(fā)膽囊腺癌患者的治療提供了可能，有助于術中提示切緣是否癌變。如Ahmad 等[14]利用達芬奇手術機器人系統(tǒng)對10 例膽囊腺癌患者行膽囊切除術、中央肝切除術（Ⅳ-B 和Ⅴ段）及淋巴結清掃術。在術前30～60 min 靜脈注射ICG 后，使用達芬奇手術機器人系統(tǒng)進行實時熒光顯像，7 例患者在腹腔鏡術后偶然發(fā)現(xiàn)膽囊癌，5 例術前已知切緣陽性。在ICG 熒光顯像技術輔助下行膽囊管近膽總管交界處高位結扎，切緣均為陰性。因此，對于膽囊切除術中偶發(fā)膽囊癌的患者，ICG 熒光顯像技術也能為腫瘤切緣確定提供幫助。

然而，ICG 熒光顯像技術會增加患者經(jīng)濟負擔，故選擇該技術前應當充分結合患者具體情況，對于肥胖、術前考慮膽囊癌或炎癥較重的膽囊炎患者來說效價比較高，但就單純輕癥膽囊結石、既往無手術史等膽道解剖識別較易的患者而言，運用ICG 熒光顯像技術的效價比則較低[15]，應用價值有待進一步研究。

3 ICG熒光顯像技術在腹腔鏡肝細胞癌精準切除術中的應用

肝細胞癌是原發(fā)性肝癌的主要病理類型，約占85%～90%，其發(fā)病率和死亡率在新發(fā)的惡性腫瘤中分別排名第14 位和第6 位[16]。肝細胞癌的主要臨床治療包括手術治療、放化療、靶向治療、生物治療以及肝臟移植，目前手術治療仍是首選方式[17]。近年來肝細胞癌發(fā)病率呈逐年增長趨勢，約（85±5）%的患者合并肝硬化，預后較差，原因是肝細胞癌的轉移率、術后復發(fā)率較高。遺漏微小病灶及肝臟切緣病灶殘留而導致肝細胞癌術后復發(fā)的情況較為常見[18]。此前用于界定術中切除范圍及檢測殘留病灶的主要手段為術中超聲，但術中超聲在淺表病灶中的效果欠佳，且術中不可進行實時手術導航[19]。

在此背景下，ICG 熒光顯像技術輔助肝切除技術得以應用。它能實現(xiàn)腫瘤的完整切除，達到降低術后復發(fā)率的目的，為精準肝切除術打開了一扇新的大門[20]。當ICG 通過外周靜脈注入，（35±5）s 后在肝動脈處可檢測到ICG 熒光信號，（40±5）s 后在門靜脈處可檢測到該信號，（45±5）s 后ICG 熒光信號可達肝細胞，不到20 min，近9 成的ICG 經(jīng)肝循環(huán)被吸收，72 h 后便會在正常肝組織中消失[21]。ICG 熒光顯像技術用于解剖性肝切除術的染色方法可分為正、反染法[22]。通過目標門靜脈穿刺注入ICG 為正染法；先結扎目標門靜脈，將ICG 通過外周靜脈注入則為反染法。Xu 等[23]指出正、反染法側重有所不同，前者適用于肝段切除術和亞肝段切除術，后者則適用于更大范圍肝切除術。另有研究稱在腹腔鏡超聲聯(lián)合三維可視化技術引導下，門靜脈穿刺ICG 染色成功率可提高至100%，更適用肝臟困難部位（Ⅱ、Ⅷ段等）的解剖性切除[24]。

Liu 等[25]分別對25 例肝細胞癌患者行肝細胞癌切除術，在識別肝細胞癌殘留病灶方面，ICG 熒光顯像技術優(yōu)于術中超聲，前者可識別更多可疑肝腫瘤殘留病灶，且靈敏度更高。Nakaseko 等[26]研究表明，提前1 天注射ICG 可有效減少假陽性的出現(xiàn)。綜上，ICG 熒光顯像技術引導下的肝細胞癌切除術，可以盡可能地減少病灶的殘留，提高R0 腫瘤的切除率。

4 ICG熒光顯像技術在腹腔鏡胰腺癌手術中的應用

胰腺癌是消化道常見的惡性腫瘤之一，具有病程短、病情發(fā)展迅速的特點，普遍預后較差，治療方式有手術治療、化學療法和放射治療等。對于早期符合手術治療要求的胰腺癌，可選擇行根治性手術從而達到根治目的。不斷提升的影像診斷技術，推動了胰腺外科手術水平的進步，提升了胰腺癌手術切除的成功率，但患者術后出現(xiàn)復發(fā)和遠處轉移的情況較多見，5年生存率僅為（15±5）%。患者術后預后不佳的首要因素為淋巴結轉移。

ICG 熒光顯像技術可識別胰腺淋巴管和淋巴結組織中ICG 熒光信號，術者依據(jù)該熒光信號切除殘留病灶，從而提高胰腺癌患者生存率。研究人員通過觀察1 例合并糖尿病的79 歲男性胰腺癌患者發(fā)現(xiàn)，保留中段胰腺切除術（mid-segment-sparing pancreatectomy，MSPP）可以保留胰腺的內(nèi)分泌和外分泌功能，在ICG熒光顯像技術輔助下，能更好地評價MSPP 期間胰腺殘留組織的灌注，從而提高MSPP 成功率[27]。另有研究人員通過納入6 項研究（64 例胰腺癌的7 個系列報告數(shù)據(jù)）發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)情況下，在手術期間給患者注入ICG，75%的病變能被鑒定，準確率、靈敏度、特異度和陽性預測值分別為0.813、0.788、1.000 和0.982，結果表明手術過程中使用ICG 熒光顯像技術可使胰腺癌的檢測更為準確[28]。此外，有研究人員發(fā)現(xiàn)納米吲哚菁綠（nano indocyanine green，NanoICG）具有無細胞毒性、不誘導細胞吞噬及趨化的優(yōu)點，當胰腺內(nèi)積聚大量NanoICG 時，胰腺正常組織可與病變部位形成較高的熒光對比度[29]。可見，ICG 熒光顯像技術能輔助識別胰腺癌病變組織和確認R0 切緣。

5 ICG 熒光顯像技術在腹腔鏡胰十二指腸切除術（laparoscopic pancreatoduo-denectomy, LPD）中的應用

LPD 是肝膽胰外科最為復雜的手術之一。自上世紀90 年代以來，隨著腹腔鏡技術的迭代、更新及手術經(jīng)驗的積累，LPD 逐步被認為是安全、可行的。但術中腺體和周圍血管暴露較難，消化道吻合及構建較復雜，術后并發(fā)癥發(fā)生率可高達（30±10）%，而且手術者的操作好壞本身決定著并發(fā)癥發(fā)生率的高低。由于術中暴露不夠，手術者不能實現(xiàn)精準操作，血管、神經(jīng)損傷的風險增加，易引起出血、胃癱等并發(fā)癥；術中吻合效果不佳也會引發(fā)術后膽瘺、胰瘺等并發(fā)癥?？梢姡行У刈R別重要組織和細膩地操作手術可以降低術后并發(fā)癥的發(fā)生率。

ICG 熒光顯像技術的出現(xiàn)和發(fā)展，不斷幫助術者優(yōu)化手術操作，有效減少了患者術后并發(fā)癥，也節(jié)約了手術時間。胰腸吻合口瘺是LPD 最常見的并發(fā)癥，研究發(fā)現(xiàn)利用ICG 在無供血組織處無顯影的特性，避開無顯影區(qū)縫合可降低胰腸吻合口瘺的發(fā)生率[30]。從腸系膜上動脈（superior mesenteric artery，SMA）上剝離鉤突是LPD 術中的重要過程，但胰腺鉤突與SMA 相似度高，SMA 周圍組織與胰腺鉤突難以辨別。有研究對10 例患者（27%）使用ICG 熒光顯像技術來輔助胰腺鉤突剝離，ICG 經(jīng)外周靜脈注射一段時間后，ICG 熒光信號會在SMA 中消失，逐步在胰腺匯集，鉤突與SMA 兩者熒光信號對比鮮明，解決了兩者易混淆的難題[31]?？偟膩碚f，ICG 熒光顯像技術能有效降低LPD 術后吻合口瘺等并發(fā)癥的發(fā)生率。

6 小結

ICG 熒光顯像技術在腹腔鏡肝膽胰外科領域已受到廣泛關注，具有學習周期短、醫(yī)源性損害小、臨床效果顯著、醫(yī)療費用低等優(yōu)勢，且高靈敏度、高便攜性和高實時性也讓其潛力巨大。目前該技術已在LC、腹腔鏡肝細胞癌精準切除術、腹腔鏡胰腺癌手術和LPD 等手術中被廣泛運用，具有促進腫物顯影、識別占位、評價殘留組織的灌注、減少術后并發(fā)癥、識別復雜解剖等優(yōu)勢。但ICG 熒光顯像技術仍具有局限性。第一，ICG-FC 不適用于肝內(nèi)膽管造影，ICG-FC 獲得的圖像質(zhì)量也不及IOC，未來可運用ICG-FC、IOC 二合一成像方案實現(xiàn)優(yōu)勢互補[12]。第二，關于ICG 熒光顯像技術的研究多是回顧性研究，納入病例較少、證據(jù)級別較低，其研究結果仍需進一步檢驗，對于ICG 熒光顯像技術應用于腹腔鏡肝膽胰外科領域的有效性和安全性仍需要更多前瞻性、多中心的臨床與基礎研究來證實[32]。第三，對于ICG 使用的劑量、濃度、途徑和時機等問題，目前仍無統(tǒng)一的標準，需要規(guī)范的診療指南和專家共識以更好地指導臨床實踐，對此有研究提出應當采取因地制宜措施[33]。第四，大多數(shù)情況下，在膽道解剖變異等較為復雜的膽囊炎中，利用ICG 熒光導航腹腔鏡可較為清楚的識別膽管結構，避免誤傷，但ICG 熒光顯像技術所需要的近紅外光穿透人體組織的能力往往是有限的[34]。對此，有學者認為，針對BMI 較高的患者，可以游離肝門周圍的多余組織，以提高目標組織清晰度[34]。第五，當ICG 熒光顯像技術用于腹腔鏡肝切除術的術前染色時，行門靜脈穿刺較為困難，若同時合并門靜脈癌栓還會造成腫瘤播散。研究人員采用反熒光技術，有癌栓的節(jié)段呈現(xiàn)缺血性變色，和正常組織對比鮮明，以此提高手術成功率[35]。第六，ICG 熒光顯像技術對于單純膽囊結石和膽道解剖易于識別的患者來說，其效價比較低[15]，在未來的研究和臨床應用中可嘗試不斷優(yōu)化該技術，在保證療效的同時降低手術成本，提高臨床應用的效價比。第七，目前ICG 熒光顯像技術多應用于肝膽胰等外科手術中，未來可通過提升應用場景，使之更廣泛地適用于其他醫(yī)學領域。