荧光显像技术在胆道外科中的应用

万赤丹

术中胆道损伤是胆道外科手术严重的并发症之一，是胆道外科不可忽视的问题。既往研究[1]结果显示，71%～97%术中胆道损伤的原因是手术医师对胆道系统解剖结构的错误识别；其主要因素包括胆道解剖变异、肝门部病理性改变，以及手术医师经验不足[2]。术中有效识别肝门部胆道走行可以保障手术安全进行。

2009年，Ishizawa等[3]首次报道将荧光染料吲哚菁绿(indocyanine green，ICG)应用于术中胆道显影，开启了荧光显像技术在胆道手术中的应用。相比传统的术中X射线胆道造影，ICG荧光显像技术无需大型设备，不受电离辐射影响，并能在不影响外科手术流程的情况下，为手术提供实时的引导。作为一种安全性高、操作便捷的胆道显像方式，ICG荧光胆道显像在胆道外科中的应用逐渐增多。

1 ICG荧光胆道显像的原理

ICG是一种水溶性的三碳花青荧光染料，注射入血后以原型与血液中的蛋白质结合，并局限于血管内直至被清除，而不会在血液中被代谢。与血浆蛋白结合的ICG在波长为750～810 nm的近红外光照射激活下，可以释放出峰值波长约840 nm的荧光，较低剂量的ICG在体内即可产生良好的荧光效应[4]。进入血液循环的ICG，可以经门静脉系统被肝细胞选择性地摄取，然后以原型聚集于胆汁中，经胆管排泄入肠道。ICG的血浆半衰期为3～5 min，通常在静脉注射15～20 min后随胆汁分泌，注射后30 min～2 h胆汁中的ICG浓度达到峰值[5]。通过术前或术中注射ICG，在近红外光照射下，可以通过荧光显像系统捕捉胆汁中ICG产生的荧光，实现对胆道的有效显影。

2 ICG荧光胆道显像的效果

多项研究证实,荧光胆道显像能有效识别胆道解剖结构。Dip等[6]的随机对照研究对比了ICG荧光显像(321例)与普通白光(318例)在腹腔镜胆囊切除术中对胆道解剖结构的识别效果；结果显示，在胆囊三角解剖前或解剖后，ICG荧光显像下对重要胆道结构的识别率均高于白光。其中，胆囊管和胆总管在近红外荧光显像下分别有66.6%和49.4%的患者可以在解剖前被识别，而在普通白光下仅36.2%和20.6%的患者能被识别。Lehrskov等[7]的随机对照研究对比了ICG荧光显像与术中胆道造影在胆道显像中的应用，虽然在右肝管及左肝管显影方面ICG荧光显像不如胆道造影，但对于肝总管、胆囊管和胆总管，以及三者的连接部位，荧光显像的效果与胆道造影的显像效果基本一致。Lim等[8]的meta分析结果显示，荧光胆道显影识别肝总管及胆囊管-胆总管结合处的效果优于术中胆道造影。以上研究均证实，通过ICG荧光显像可以实现良好的胆道解剖结构识别，而荧光显像对胆管结构的识别能力不劣于术中胆道造影。

由于术中胆道损伤发生率较低，临床研究的样本量有限，难以获得荧光胆道显像技术减少术中胆道损伤的直接证据。然而，大型回顾性研究[1]结果显示，对接受腹腔镜下胆囊切除术的患者，应用荧光胆道显像可以降低手术中转率，缩短手术时间和住院时间。这一结果佐证了荧光胆道显像技术在提高手术安全性方面的作用。此外，腹腔镜下胆囊切除术通常是由年轻医师完成，调查显示，美国约50%的腹腔镜下胆囊切除术由住院医师完成[9]。通过荧光显像技术辅助，有利于提高年轻医师对胆道重要结构的识别准确率，减少由经验不足造成的不良影响，减少因误识胆道解剖结构造成的损伤[10]。尤其在急诊胆囊切除手术中，急性胆囊炎可能严重影响医师对胆囊三角区结构的识别，增加误损伤的概率，而通过荧光显像技术，有助于手术医师识别胆道结构，缩短手术时间，降低手术中转率[11]。

肥胖或胆囊炎症严重的患者，其胆囊三角通常被致密的脂肪组织或炎性组织包裹。由于荧光的组织穿透能力有限(5～10 mm)，在这类患者中荧光胆道显像对胆道结构识别的能力相对下降[12]。但既往研究[6]显示，虽然高BMI及严重的炎症反应可能导致荧光显像效果不理想，但荧光显像对胆道解剖结构的识别能力仍优于白光。对于此类患者，荧光显像可能无法取代基于手术经验的精细胆囊三角解剖和结构辨认，但荧光胆道显像依然不失为一种良好的辅助工具。经过初步的解剖后，穿透组织的荧光仍可辅助确认胆道的结构和走行。

3 ICG荧光胆道显像的应用

虽然荧光技术是胆道手术的良好辅助手段，但其应用方法一直是广受关注的问题。Dip等[13]提出了荧光导航腹腔镜下胆囊切除术中的标准10步法，为ICG荧光技术在胆囊切除中的标准化提供了一定经验。其提出的标准步骤：注射ICG后，暴露肝十二指肠韧带；先观察整体的胆道解剖结构，按顺序在荧光导航下对胆囊管-胆总管结合部、胆囊管-胆囊结合部、肝总管、胆总管进行识别，然后经外周静脉注射小剂量ICG，通过ICG血管显像识别胆囊动脉；在确定以上结构后，经解剖分离获得关键的安全视野，进行标准的胆囊切除；在胆囊切除后，通过ICG荧光检测是否存在副肝管及来自胆囊床的胆瘘。通过将手术流程标准化，实现安全有效的腹腔镜下胆囊切除。

术中荧光胆道显像通常采用术前经外周静脉注射ICG。由于ICG主要随肝脏代谢排泄入胆道，肝内残余的ICG产生的荧光可能影响对胆道解剖结构的观察。理想的荧光胆道显影应在显现较强的胆道荧光的同时，尽量减弱肝脏的背景荧光，以实现最高的胆管-肝脏荧光信号比。目前，ICG在胆道荧光显像中的理想给药剂量和给药时间仍未明确，不同研究报道的最佳给药时间和给药剂量均存在较大差异。Zarrinpar等[14]探索了不同剂量的ICG(0.02～0.25 mg/kg)于术前不同时间(术前10～180 min)静脉注射后的显像效果；结果显示，在显像前至少45 min按0.25 mg/kg进行静脉给药是获得良好显像效果的理想方案。但Boogerd等[15]研究结果显示，显像前3～7 h给药5 mg或显像前5～25 h给药10 mg，有利于获得最高的胆管-肝脏荧光信号比。而Chen等[16]的另一项研究则认为，术前10～12 h给药10 mg是最佳的选择。虽然较高的ICG注射剂量和较长的显像间隔时间有利于获得较强的胆管-肝脏荧光信号比，但是ICG的给药仍需根据患者的手术安排来个体化进行。对存在肝脏基础疾病的患者，应适当延长给药时间，以避免ICG排泄较慢导致肝脏强背景荧光。而对于接受日间手术或急诊手术的患者，在进入手术室前给药可能是合适的选择。

术中荧光显像的另一种方式是经胆道注射，直接经胆道注射ICG，可实现即时的荧光胆道显影。胆道内注射不经过肝脏代谢通路，可避免肝脏背景荧光对胆道观察的影响，无需较长的时间间隔就能进行胆道显像，并能有效地显示胆囊与胆囊床之间的解剖平面[17]。然而，腹腔镜下行胆囊或胆管穿刺操作有一定的难度，在结石嵌顿时无法实现胆管显像，而穿刺后容易出现ICG顺针孔渗出导致视野污染，这些因素限制了经胆道注射的应用。但对于合适的患者，在术前未能静脉给药或静脉给药后胆道显像不理想的情况下，经胆道注射是一种有效的备用方案。

4 总结与展望

有效识别解剖结构是增加胆道手术安全性的重要因素。作为一种安全的荧光染料，ICG的代谢特性使其能在外科手术导航中发挥重要作用。ICG荧光显像相比传统的术中胆道造影具有更高的安全性和便捷性，能获得良好的胆道显影效果。在胆道手术中，ICG荧光技术的应用使外科医师能在术中实时识别胆道系统的解剖结构和解剖变异，提高胆道手术的安全性和效率，是肝胆手术的一项重要的辅助工具。除术中胆道显像外，ICG荧光显像还可用于引导肝脏切除，检测肝脏切缘胆漏，以及评估移植肝脏的灌注情况。然而，如何更有效地应用这一工具，仍需要进一步的探索。