静脉注射吲哚菁绿荧光显影法与改良膨胀萎陷法形成的段间平面界线的比较研究

刘佳良，陈少慕，潘良彬，陈 科，毛国才，黄海涛

（苏州大学附属第一医院胸外科，江苏 苏州 215006）

随着大众健康意识的增强和低剂量胸部CT筛查的普及，临床上越来越多的肺结节被发现。如何既彻底切除肿瘤，又最大限度保留健康肺组织，这给外科医生提出了新的挑战[1]。有研究表明，对于Ⅰ期NSCLC肺段切除可以达到与肺叶切除术相似的远期生存率[2]。此外，肺段切除相较肺叶切除术能够更好地保留肺组织。相比于楔形切除，合理的肺段切除术既能保证肿瘤足够的切缘，也能清扫到段间淋巴结，减少了肿瘤复发几率，同时更准确地确定肿瘤的分期，指导进一步的治疗。

虽然胸腔镜下的肺段切除术的可行性得到肯定，但是仍存在一些技术难点，尤其是段间平面的识别。陈亮和吴卫兵[3]提出用改良膨胀萎陷法识别段间平面，这种方法简单、易行，但较为耗时；尤其对于一些患有慢性阻塞性肺疾病（COPD）的患者，肺的顺应性较差，这种方法的使用有一定的局限性。随着胸腔镜设备的发展，可以通过静脉注射吲哚菁绿（ICG），使用近红外显像技术显示肺段间界线，界线出现迅速、可消退，具有可重复性。但是，近红外显像技术显示的段间界线与改良膨胀萎陷法显示的段间界线是否一致，一直是争论的焦点。因此，我们在20 例肺段切除手术中进行了验证，先行静脉注射ICG荧光显影法，再行改良膨胀萎陷法，对比两种方法显示的段间平面是否一致。条清晰、稳定的段间平面界线。将此界线与使用荧光标记的段间界线相对比，判断两者是否重合。最后，使用直线切割闭合器或超声刀等能量器械沿肺段间界线分离段间平面。切除标本行术中冰冻病理切片检查。

荧光显影法段间平面出现时间：计时起点为开始静脉注入ICG，终点为靶段与正常肺组织之间形成明确的界线。

荧光显影法段间平面持续时间：计时起点为荧光染色形成明确的段间平面界线，终点为荧光染色弥散，段间平面界线模糊不能判断。

改良膨胀萎陷法段间平面出现时间：计时起点为靶段血管及支气管结构离断后纯氧膨肺，使所在肺叶完全膨胀，终点为靶段与保留段肺组织之间形成清晰、稳定的界线，此界线可长时间存在，故本研究未统计改良膨胀萎陷法段间平面持续时间。

1.3 统计学分析 采用SPSS 23.0软件进行统计学分析。计量数据用均数±标准差（±s）表示，静脉注射ICG荧光显影法与改良膨胀萎陷法对段间平面出现时间差异的比较，使用t检验；以P＜0.05为差异有统计学意义。

1 资料与方法

1.1 临床资料 我们回顾性分析了在2018年8月—2020年11月20 例接受全麻胸腔镜下肺段切除术的患者。术前均进行常规检查，包括头颅、胸部平扫CT，腹部及泌尿系B超，肺功能检测等，使用软件将CT数据录入进行三维CT支气管血管成像（3D-CTBA），显示肺结节所在的肺段并进行手术规划，在保证切缘距离病灶≥2 cm或≥病灶最大直径的前提下确定需要切除的靶肺段组织，标定靶段支气管、动脉、静脉，模拟精准肺段手术切除。

1.2 手术方法与观察指标 全麻，双腔气管插管，胸腔镜下，游离切断靶段动脉静脉及支气管。将胸腔镜镜头对准靶段区域，白光模式转换成近红外荧光模式。将25 mg注射用ICG溶在10 mL灭菌注射用水中，通过外周静脉注射ICG溶液0.15 mL/kg。10～15 s后可见保留肺段呈荧光显影，显影后迅速用电钩标记段平面界线。平面标记结束后麻醉医生使用纯氧通气，保持20 cmH2O的气道压力膨肺，待塌陷肺完全扩张后，进行健侧单肺通气。等待15～25 min后，保留段肺组织塌陷，拟切除靶段肺组织保持膨胀，在保留段和靶段之间自然地形成一

2 结果

本研究20 例患者的临床特征见表1。平均病灶最大径为(9.45±2.96)mm。男11 例，女9 例，平均年龄(49.05±11.70)岁。FEV1平均为(3.09±0.82)L，病灶最大径平均为(9.45±2.96)mm。手术均通过全麻胸腔镜下完成，靶段的手术切缘距离均符合NCCN指南要求（≥2 cm或者≥肿瘤最大直径）。17 例患者病理诊断为肺腺癌，其中2 例术中冰冻切片病理诊断为浸润性腺癌而追加肺叶切除术加系统性淋巴结清扫，其余肺段切除手术均符合NCCN肺段切除适应证：肺储备差或并存其他重大疾病，禁忌行肺叶切除术；周围性结节（肺组织外1/3）≤2 cm，至少具有下列一个特征：(1)病理学诊断为原位腺癌；(2)结节在CT上磨玻璃样成分≥50%；(3)放射学证实肿瘤倍增时间≥400 d。

表1 患者的临床特征

术中两种方法均能清楚显示段间平面界线，静脉注射ICG荧光显影法（图1）与改良膨胀萎陷法（图2）产生的段间平面界线基本一致。如表2所示，两种方法段间平面出现时间的差异有统计学意义（P＜0.01），荧光显影法段间平面界线出现的时间(11.80±1.88)s，早于改良膨胀萎陷法段间平面界线出现的时间(1 200.00±168.59)s。改良膨胀萎陷法段间平面界线可长时间维持，而荧光显影法段间平面界线的持续时间仅为(64.10±7.70)s。静脉注射ICG荧光显影法应在肺组织完全萎陷的状态下进行，膨胀的肺组织可能影响荧光显影（图3）。

表2 荧光ICG显影法与改良膨胀萎陷法显示段间平面的比较

图1 静脉注射ICG荧光显像法能清楚显示段间平面

图2 静脉注射ICG荧光显影法与改良膨胀萎陷法产生的段间平面基本一致

3 讨论

随着现代影像技术的发展，越来越多的Ⅰ期NSCLC被发现。近年来，有越来越多的研究报告表明，直径小于20 mm的Ⅰ期NSCLC在获得足够的手术切缘的前提下，肺段切除术的复发率和预后并不低于肺叶切除术[4]，此外，肺段切除相较肺叶切除术能够更好地保留肺组织。在肺段切除术中主要存在两个技术难题，一是靶段动静脉和靶段支气管的辨识；其二是段间平面的识别。段间平面的识别最常用的方法是改良膨胀萎陷法，这种方法简单易行，无需特殊设备。但这种方法也有其弊端：(1)改良膨胀萎陷法等待时间较长；(2)部分患者肺组织顺应性较差，尤其是患有阻塞性肺疾病合并肺气肿的患者，很难在短时间内形成清晰的段间平面；(3)在胸腔镜下，尤其是患者胸腔容积较小的情况下，膨胀的靶段肺组织一定程度限制了手术操作的空间；(4)在处理段间平面时，处在膨胀状态的靶段肺组织增加切割闭合器使用时的组织“涌动”，从而影响裁剪平面的成钉状态，增加术后肺漏气的概率；(5)在靶段膨胀状态下，一些远离胸膜的结节更难以寻找；(6)膨胀的靶段肺组织不利于从小切口取出，尤其是固有段和基底段。因此，不断有学者尝试使用新的技术方法来识别段间平面，静脉注射ICG荧光显影法正是近来被广泛关注的一项新技术。

ICG是一种带负电荷的分子，注射后立即与白蛋白等大血浆蛋白结合，并因此保留在非病变组织的血管系统内。一旦与血浆蛋白结合，血浆中ICG的发射光谱在780～805 nm荧光处达到峰值[5-6]。红外胸腔镜照射并检测700～900 nm荧光，并在监视器上形成肉眼可见的图像。当靶段动脉被提前切断，在一定时间内，靶段不显示荧光，形成荧光缺陷区，余肺组织血流中存在ICG，则显示荧光。荧光缺陷区的边界为段间平面界线。数分钟后ICG迅速被肝脏清除并排泄至胆汁中，ICG不经过肠肝循环，在体内无代谢产物，以原形式排出。2009年Misak等[7]首先在猪模型上验证了通过静脉注射ICG荧光显影技术形成段间平面的可行性，2010年Misaki[8-9]在开胸手术中应用荧光显影确定了段间平面，2014年Tarumi和Yokomise[10]在胸腔镜下应用荧光显影完成肺段切除。这种技术因其可靠、快速、可重复等优势，近年获得广泛应用。对于ICG的毒性研究，静脉注射5 mL/kg的ICG是人类已知的最大剂量[11]。在本研究中，使用低剂量0.15 mL/kg的ICG，即可在内窥镜荧光摄像系统中快速、清晰看到段间平面，且并未出现相关的不良反应。

在肺段切除术中，荧光显影法与改良膨胀萎陷法两者在靶段动静脉、支气管的处理流程基本一致，而后者形成肺段间平面界线需要等待更长的时间。本研究中，荧光显影法段间平面界线出现的时间仅为(11.80±1.88)s，而改良膨胀萎陷法段间平面出现时间为(1 200.00±168.59)s。尤其对于合并COPD的患者，改良膨胀萎陷法段间平面的出现更加延迟，而荧光显影法则受这些因素影响较轻，术中可以快速、准确、清晰地显示段间平面，降低手术难度，缩短手术时间。此外，荧光显影法识别段间平面是可以重复进行的。当患者存在血管或支气管解剖变异，术中难以确定靶段动脉时，可临时阻断肺动脉，使用荧光显影技术验证被阻断的肺动脉是否为靶段动脉。如注射ICG后显示的段间平面符合靶段的解剖位置，则靶血管判断正确可果断离断；如判断有误，则可迅速解除阻断，恢复血流，待离断正确的靶段血管后可再次注射ICG显示正确的段间平面。荧光显影技术的这种可重复性是改良膨胀萎陷法所不具备的。但荧光显影段间平面持续时间较短，平均(64.10±7.70)s，荧光开始弥散后段间平面的界线将难以辨认，所以术中要求快速地标记段间平面。

术中在荧光模式下识别段间平面，需要一定的荧光强度，较低的荧光强度会导致段间平面不清晰甚至消失[12]。Kim等[13]研究发现，荧光强度会随着穿透组织的厚度的增加而衰减。近红外荧光显像技术中ICG的高通透性和滞留效应（enhanced permeability and retention effect, EPR）[14]对肺组织的穿透深度具有明显限制。Kokudo等[15]在肝脏使用ICG的研究发现，近红外荧光成像的组织穿透被限制在5～10 mm以内。Anayama等[16]研究发现，在肺组织中ICG的渗透距离小于2.4 cm。因此使用近红外荧光显像对肺段间平面的显示，需要肺组织在萎陷的状态下进行，如果术中肺组织持续处于膨胀状态，肺血管中的ICG可能不能被有效探测到。如图3示，术中离断了左上肺固有段动脉后进行ICG造影，可看到舌段的荧光显影，与固有段之间形成了清晰的界线，但舌段远端局部的肺组织处于膨胀状态，则荧光显影较差。因此，为了减少肺组织膨胀状态对荧光强度的影响，我们在术中肺组织完全萎陷的状态下静脉注射ICG，标记段间平面后再进行改良膨胀萎陷法进行验证。如果先行改良膨胀萎陷法形成段间平面界线，则靶段肺组织处于膨胀状态，此时再静脉注射ICG所显示的段间平面界线可能会受到膨胀肺组织的影响。具体地讲，如果ICG荧光显影形成的靶段界线小于改良膨胀萎陷法形成的靶段界线，由于荧光难以透过膨胀的肺组织，在屏幕上看到的段间平面界线仍然是重合一致的，这将导致对验证结果的误判；如果荧光显影形成的靶段界线大于或者等于改良膨胀萎陷法形成的靶段界线，则不影响验证结果的准确性。本研究20 例肺段切除术中，静脉注射ICG荧光显影法与改良膨胀萎陷法所形成的段间平面界线是基本一致的。

综上所述，与改良膨胀萎陷法一样，静脉注射ICG荧光显影法可形成清晰准确的段间平面，且更加快捷，还具有可重复性的独到优势，但其平面维持的时间较短，弥散较快，要求快速完成段间平面的标记。术中需要结合患者具体情况，权衡两种方法的利弊，合理应用段间平面的识别方法，在保证手术安全与肿瘤切缘的前提下，保留更多的肺组织，提高患者的远期获益。