吲哚菁绿标记荧光腹腔镜技术在胃肠肿瘤手术中的应用进展

胡永利，邱志胜，达明绪

(1.兰州大学第一临床学院，甘肃 兰州，730099；2.甘肃省人民医院肿瘤外科)

在世界范围内，胃肠道肿瘤的发病率与死亡率均位居前列[1]。随着外科手术技术及腹腔镜、机器人等微创设备的快速发展，胃肠道手术进入微创与精准时代。如何更准确定位肿瘤，保证足够切缘的同时保留更多的正常器官组织；如何对肿瘤转移淋巴结示踪做到精准清扫、保证消化道重建后血供的稳定、减少吻合口相关并发症的发生、改善患者的生活质量，是现今外科医生需要考虑的问题。近年吲哚菁绿(indocyanine green，ICG)荧光成像技术在微创手术中的引入，为“精准外科”进一步提供了保障，其在腹腔镜胃肠肿瘤手术中的作用备受关注。

1 ICG概述

ICG是一种带负电荷的聚甲炔染料，能与蛋白结合形成非共价的荧光复合物，这一“假荧光”特性被用在通过毛细管电泳半导体激光诱导的荧光检测法进行蛋白测定。其最大吸收光谱在800 nm附近，ICG能用于几种标记蛋白的分离，包括人血清白蛋白、核酸酶A、转铁蛋白及细胞色素C[2]。静脉注射后，ICG与胞浆蛋白主要是白蛋白紧密结合，快速被肝脏吸收，之后无变化地分泌进入胆汁；不参与体内化学反应、无肠肝循环(进入肠管的ICG不再吸收入血)、无淋巴逆流、不从肾等其他肝外脏器排泄。正因此，ICG最初是作为指示染料来评估心输出量与肝脏功能[3]。局部注射的ICG可被淋巴系统吸收，并与淋巴系统中的白蛋白结合，随淋巴系统引流至淋巴结最终回流至血液系统，由于淋巴系统回流缓慢在其内停留时间长，ICG荧光成像技术基于以上原理，通过特殊的显像设备实现引流淋巴管与淋巴结的示踪。同时，利用不同组织ICG摄取率不同的原理，术中可有效分辨淋巴组织与胃肠道周围血管、脂肪等其他组织[4]。本文从ICG示踪在腹腔镜胃肠道肿瘤手术中的应用进行总结。

2 肿瘤定位

腹腔镜虽然提供了高清与放大的手术视野，为手术的进行带来了便利，但由于缺乏实际触感的反馈，对于未突破浆膜面的肿瘤，术中确定位置困难，目前对于此类肿瘤的定位，可于术前或术中在内镜下予以纳米炭、亚甲蓝、墨汁注射和/或钛夹定位[5]。上述相关方法在临床应用方面取得了不错的效果，其中胃镜下注射印度墨水最为常用。使用印度墨水时需注入墨水量较大或注入位置较深以确保浆膜面可见，此法极易因量大造成墨水扩散面积大或注入位置过深穿破浆膜，此时不但起不到定位作用，反而影响手术操作。亚甲蓝、纳米炭也存在这样的问题，上述染料因为缺乏与组织结合的特异性，最终对肿瘤的显示都是整片区域的黑染，无法明确确定肿瘤边界。术前内窥镜下放置金属夹标记肿瘤边缘的方法需要术中超声检查、X射线检查或辅助小切口，然后术者靠手感触及金属夹，甚至打开胃肠道直视下寻找金属夹，若金属夹脱落移位或由于其他原因无法检测，将导致定位失败；而打开胃肠道可能增加术中污染的风险，以上操作也给完全腹腔镜手术带来了困扰。ICG荧光信号可被近红外摄像机检测，无需从浆膜面肉眼见到染料[6]。小剂量的ICG就可实现定位显示的作用，从而避免注射过量引起的模糊显像，而且术中在近红外线腹腔镜绿色荧光模式下，肿瘤位于绿染中央部，显影明显[7]。对于突破浆膜的进展期肿瘤定位的目的是更好地确定肿瘤中心至预切除线的距离，保证足够的切缘，最大限度保留正常组织。国内研究表明，沿ICG荧光范围边缘切除胃组织，并且术后测量肿瘤边缘与荧光范围各边缘的距离，发现上、下切缘与肿瘤边缘的距离均超过胃癌根治术切除胃组织范围的标准[8]。这表明术前ICG标记不仅可精确定位肿瘤，更能指导腹腔镜胃癌根治术的切除范围，因此根据ICG荧光范围确定手术切缘可在保证完整切除肿瘤的前提下避免过度扩大手术范围，是安全、可行的，可在术者选择切除方式时发挥至关重要的作用[9]。日本Tetsuta的一项前瞻性研究显示，术前6 d内经肠镜注射ICG标记的直肠癌，术中肿瘤部位检出率仍可达100%，并且不会干扰手术过程，因为在黏膜下层注射ICG不会引起任何组织炎症，即使有ICG溢出至浆膜内，白光模式下是看不见的[10]。精准的定位对于低位直肠肿瘤、食管胃结合部肿瘤这两个“寸土寸金”的位置尤为重要。

3 淋巴结的示踪作用

3.1 早期胃肠肿瘤前哨淋巴结的示踪 随着内镜技术的发展，T1～2期胃肠肿瘤经内镜治疗已得到认可[11-12]。早期胃肠肿瘤内镜手术广泛开展，不可避免地出现了内镜治疗失败的病例，因此不论早期肿瘤直接行腹腔镜或机器人手术，还是内镜治疗失败行补救的微创手术，淋巴结清扫都是必需的，即使早期胃肠肿瘤淋巴结转移率较低[13-14]。对于早期胃肠肿瘤如何寻找转移淋巴结并进行清扫，避免过度淋巴结清扫，减少并发症，保留功能，提高生存质量，部分学者认为，可行前哨淋巴结导航手术，依据前哨淋巴结的分布范围、活检结果，实施“精准化手术”[15]。目前ICG在早期胃肠癌前哨淋巴结应用的安全性、可靠性已有相关文献报道[16-17]。一项关于ICG在结肠癌前哨淋巴结活检中的Meta分析发现，其灵敏度为0.63(95%CI0.51-0.74)，阴性预测值为0.81(95%CI0.73-0.86)，检出率为0.94(95%CI0.85-0.97)[18]。而一项ICG在胃癌前哨淋巴结活检中的系统评价结果显示，淋巴结识别率、诊断优势比、敏感性、特异性分别为0.99 (0.97-1.0)、380.0(68.71-2101)、0.87(0.80-0.93)、1.00 (0.99-1.00)[19]。以上报道均提到2010年以后的研究前哨淋巴结敏感性较2010年之前有所提高，除去技术等因素，我们仍不能忽视当肿瘤侵犯淋巴管时，ICG无法进入前哨淋巴结而导致假阴性。同样，我们还不可忽视早期肿瘤淋巴结转移的“跳跃性”。研究表明，2%～10%的结直肠癌患者存在淋巴结跨区域的“跳跃转移”[20]。韩国的一项回顾性研究提示，虽然整体跳跃转移率不高，但早期胃癌有29.2%发生跳跃式转移[21]。这些因素均限制了早期胃肠癌的缩小手术、免器官切除术的发展。

3.2 进展期胃肠肿瘤淋巴结的示踪 胃肠肿瘤淋巴结清扫是重点，既往有应用纳米炭进行胃癌淋巴结示踪并利于提高淋巴结检出率的报道[22]。ICG在腹腔镜胃癌手术中同样可提高淋巴结检出率，尤其进展期肿瘤。国内一项研究报道，相较传统腔镜手术，ICG引导的腹腔镜胃癌D2根治术明显提高了术后淋巴结检出数量，尤其直径<5 mm的淋巴结，检出率更高，但其并不能增加整体阳性淋巴结的检出数量[6]。国内黄昌明教授牵头的多中心随机对照试验研究显示，ICG有助于提高胃癌淋巴结检出数量，分层显示远端胃切除患者在4、6、7组的清扫数量ICG组明显多于非ICG组，而全胃切除患者在4sa、7、11d、12a组的清扫数量ICG组也明显多于非ICG组，但两组阳性淋巴结检出率差异无统计学意义[23]。田艳涛等进行了ICG结合腹腔镜技术在进展期胃癌中的应用研究，结果显示未增加围手术期并发症，整体安全、可靠[24]。国内学者还开展了进展期胃癌新辅助治疗后行ICG荧光显影腹腔镜D2根治术的相关研究，结果显示，对于新辅助治疗反应较差的患者，ICG组较非ICG组可明显增加淋巴结清扫数量，减少术中出血，其团队建议新辅助化疗后的胃癌患者可常规行ICG手术[25]。

有研究提示，ICG可提高结直肠癌手术中的淋巴结检出率[26]；韩国的一项ICG引导的腹腔镜手术治疗进展期右半结肠癌的研究显示，ICG组中央区淋巴结清扫数量(14枚vs. 7枚，P<0.001)、总淋巴结清扫数量(39枚vs. 30枚，P=0.003)均高于常规组。在多变量分析中，ICG荧光成像的使用是检出更多总淋巴结、中央区淋巴结的独立相关因素。但两组间转移淋巴结数量差异无统计学意义[27]。Hirche等[28]的研究证明，ICG可增强淋巴结识别效果，尤其对于隐匿性微转移淋巴结具有更好的检出效果。杜瑞研究了ICG腹腔镜手术在个体化侧方淋巴清扫策略治疗中低位直肠癌的效果，得出了相似结论[29]。总体而言，ICG荧光成像系统结合腹腔镜胃肠癌根治术，提高了淋巴结的可视化，利于淋巴结清扫，整体可提高淋巴结的检出数量，同时并未增加手术时间及围手术期并发症发生率。

4 ICG在消化道重建血供判断中的应用

胃肠肿瘤手术的另一个重要步骤是消化道重建，吻合口断端处血供又是影响吻合口愈合的重要因素。判断吻合口前断端的血供情况，常规做法是观察断端组织的颜色、检查边缘血管的波动情况，吻合后的吻合口整体情况血运判断方法并不多，除非出现明显吻合处组织缺血从而发生颜色变化，一般血运障碍情况肉眼分辨有一定困难。ICG荧光显影技术在胃肠道吻合口血运灌注检查中具有很大价值。相关研究证明，它是评估胃肠道吻合口血液灌注情况的准确工具。ICG荧光显影技术的应用与术后吻合口愈合改善相关。其优势在于不仅吻合前可判断断端血运情况，吻合后还可再次检查吻合口的整体血运情况。文献报道，应用ICG检测后改变了原预定切除肠管线或已切除肠管断端因血运不理想而再次增加切除长度[30-32]。如果切缘断端血运良好，通过ICG血管灌注检查在60 s内即可出现较好的显像[33]。目前有研究报道，通过采用ICG检测食管-胃吻合口血运，建立了“90 s法则”，判断吻合口血液灌注情况，使用ICG荧光，如果90 s内出现增强的吻合区域表示血流灌注量良好；增强显示时间超过90 s则表示该区域血流灌注量较差[34]。当然，目前最常用的血供情况评估标准是Sherwinter评分系统,并建议间隔15 min重复检测1次，胃肠吻合口等血供评分达到或超过3分提示吻合口血供良好[35]。应用ICG可降低胃肠道吻合口漏发生率且不增加手术时间[36-37]。当然，目前关于ICG在胃肠道吻合口血运判断方面的研究多为回顾性或单中心的小样本前瞻性研究，还需要多中心、大样本的前瞻性研究进一步验证其效果，包括上述Sherwinter评分系统为结直肠癌研究中的结果，目前尚无专门针对胃癌手术的血供评分系统与标准。

总之，ICG在腹腔镜胃肠道恶性肿瘤中的应用，如肿瘤定位、早期肿瘤的前哨淋巴结示踪、淋巴清扫及吻合口血运判断等方面取得了很好的效果，临床应用前景广阔，但其常规开展还面临一些问题，如需要特殊的腔镜设备，淋巴结示踪方面存在假阴性、假阳性，完全依赖其作为缩小或扩大切除及清扫范围的唯一依据尚存在一定风险，必须结合其他可行的方式，进行综合判断。同时ICG使用剂量、注射方式与时间尚无统一标准，还需进一步的临床研究加以确定。