吲哚菁绿荧光显像技术在腹腔镜肝胆胰外科手术中的应用进展

杨文宇 孙科 宋海宇 唐世川 何晓璐 刘进衡 韦君亮 刘莹 尹思能

作者单位：563003 遵义医科大学研究生院（杨文宇）；遵义医科大学成都附属医院（成都市第二人民医院）肝胆胰外科（孙科、宋海宇、唐世川、何晓璐、刘进衡、韦君亮、刘莹、尹思能）

吲哚菁绿（indocyanine green，ICG）自上世纪50 年代获批以来就广泛应用于多种临床实践[1]。起初，其被用来评估心功能及肝功能；20 世纪70 年代，发现蛋白质结合ICG 后可产生荧光；20 世纪90 年代初，ICG被用于眼部血管造影术。近年来，随着技术的进步，ICG 广泛应用于各种外科手术，如术中检测四肢淋巴循环、乳腺癌患者前哨淋巴结、结肠直肠癌肝转移、胃肠道癌等。21 世纪初，ICG 在肝胆道显影方面的应用得到了较大发展。Mitsuhashi 等[2]首次提出将ICG 应用于荧光显像领域，至此，基于ICG 的荧光显像系统得以问世，此后，Ishizawa 等[3]在手术时发现ICG 对肝门区尤其是动静脉及胆道系统的显影有一定的辅助作用，因而推动了ICG 胆道造影技术在可视化肝癌切除术中的应用。但目前缺乏对该技术应用的系统总结性文献，鉴于此，本文就ICG 荧光显像技术在腹腔镜肝胆胰外科手术中的应用进展作一综述，以期为该技术在临床实践中的应用提供理论依据。

1 ICG 荧光显像技术的成像原理

ICG作为一种花青染料，激发波长为（780±30）nm，发射波长为840 nm，在人体组织被荧光穿透时，Hb 会捕获低于700 nm 的波，水会捕获高于900 nm 的波[4]。ICG 有较好的水溶性，经静脉入血后，会随血液播散至全身各处，近乎100%的ICG 分子可被血浆高分子蛋白快速摄取，且具有极强光谱稳定性[4]。当携带ICG 的血液途经肝脏时，肝细胞将其充分捕获，而后随胆汁排泄进入肠道，过程中无生物转化，且不参与肠肝循环[5]。若遇到肝细胞癌等影响周围胆道的排泄功能时，ICG 可滞留其中，使异常组织荧光显像，不仅如此，选择经目标肝段门静脉或外周静脉两种不同的途径注射，可使相应肝段实现正、负显影效果[6]。

2 ICG 荧光显像技术在腹腔镜胆囊切除术（laparoscopic cholecystectomy，LC）中的应用

自上世纪80 年代以来，LC 便成为治疗有症状胆囊疾病的首选方案[7]。LC 具有创伤小、术后疼痛少、病情恢复迅速、住院周期短、并发症少等优点。但是，若遇到患者胆囊及周围组织解剖变异、解剖不清等复杂情形，不仅会延长LC 的手术时长，而且还会增加胆道损伤和术中出血的风险。其中术中胆管损伤（bile duct injury，BDI）是最为常见且严重的术后并发症，发生率为0.4%～0.8%，究其主要原因则是对胆道解剖结构分辨不清[8]。BDI 常需要多次手术来解决，这不仅加重了患者的经济负担，也降低了患者的生活质量[9-10]，因此，如何更好地识别胆道结构对于手术的成功至关重要。近年来，人们不断围绕如何在LC 中避免BDI 这一问题展开研究与讨论，并试图寻找可行的解决方案。

随着科技的发展，CT、磁共振胰胆管造影（magnetic resonance cholangiopancreatography，MRCP）等技术逐渐应用于胆道解剖结构的识别，但在可视化引导方面两者皆存在不足[11]。近年来，术中胆道造影（intraoperative cholangiogram，IOC）技术试图弥补CT、MRCP等在可视化引导方面的不足。在此背景下，ICG 荧光胆道造影技术（indocyanine green fluorescence cholangiography，ICG-FC）应运而生，其在实时反映术中情况、降低BDI 风险、避免辐射等方面均取得良好成效。

Lim 等[12]Meta 分析结果显示，在LC 中，使用ICGFC 的肝总管可视化率高于IOC。Broderick 等[13]收治1 389 例LC 患者，其中989 例（71.2%）患者行无荧光的LC（非ICG 组），400 例（28.8%）患者行ICG 荧光显像技术辅助的LC（ICG 组），结果表明ICG 组患者平均手术时间较非ICG 组缩短了26.47 min；对于BMI≥30 kg/m2的患者，ICG 组与非ICG 组手术时间分别为75.57 和104.9 min，转开放手术率分别为1.5%和8.5%，平均住院时间分别为0.69 和1.54 d，Strasberg A 型损伤患者分别为2 例和9 例。由此可见，ICG-FC 作为一种LC 的非侵入性辅助手段，可降低患者手术时间、减少转开放手术率、缩短住院时间和降低胆总管损伤率。

此外，ICG 荧光显像技术在胆囊切除术中的应用为偶发胆囊腺癌患者的治疗提供了可能，有助于术中提示切缘是否癌变。如Ahmad 等[14]利用达芬奇手术机器人系统对10 例胆囊腺癌患者行胆囊切除术、中央肝切除术（Ⅳ-B 和Ⅴ段）及淋巴结清扫术。在术前30～60 min 静脉注射ICG 后，使用达芬奇手术机器人系统进行实时荧光显像，7 例患者在腹腔镜术后偶然发现胆囊癌，5 例术前已知切缘阳性。在ICG 荧光显像技术辅助下行胆囊管近胆总管交界处高位结扎，切缘均为阴性。因此，对于胆囊切除术中偶发胆囊癌的患者，ICG 荧光显像技术也能为肿瘤切缘确定提供帮助。

然而，ICG 荧光显像技术会增加患者经济负担，故选择该技术前应当充分结合患者具体情况，对于肥胖、术前考虑胆囊癌或炎症较重的胆囊炎患者来说效价比较高，但就单纯轻症胆囊结石、既往无手术史等胆道解剖识别较易的患者而言，运用ICG 荧光显像技术的效价比则较低[15]，应用价值有待进一步研究。

3 ICG荧光显像技术在腹腔镜肝细胞癌精准切除术中的应用

肝细胞癌是原发性肝癌的主要病理类型，约占85%～90%，其发病率和死亡率在新发的恶性肿瘤中分别排名第14 位和第6 位[16]。肝细胞癌的主要临床治疗包括手术治疗、放化疗、靶向治疗、生物治疗以及肝脏移植，目前手术治疗仍是首选方式[17]。近年来肝细胞癌发病率呈逐年增长趋势，约（85±5）%的患者合并肝硬化，预后较差，原因是肝细胞癌的转移率、术后复发率较高。遗漏微小病灶及肝脏切缘病灶残留而导致肝细胞癌术后复发的情况较为常见[18]。此前用于界定术中切除范围及检测残留病灶的主要手段为术中超声，但术中超声在浅表病灶中的效果欠佳，且术中不可进行实时手术导航[19]。

在此背景下，ICG 荧光显像技术辅助肝切除技术得以应用。它能实现肿瘤的完整切除，达到降低术后复发率的目的，为精准肝切除术打开了一扇新的大门[20]。当ICG 通过外周静脉注入，（35±5）s 后在肝动脉处可检测到ICG 荧光信号，（40±5）s 后在门静脉处可检测到该信号，（45±5）s 后ICG 荧光信号可达肝细胞，不到20 min，近9 成的ICG 经肝循环被吸收，72 h 后便会在正常肝组织中消失[21]。ICG 荧光显像技术用于解剖性肝切除术的染色方法可分为正、反染法[22]。通过目标门静脉穿刺注入ICG 为正染法；先结扎目标门静脉，将ICG 通过外周静脉注入则为反染法。Xu 等[23]指出正、反染法侧重有所不同，前者适用于肝段切除术和亚肝段切除术，后者则适用于更大范围肝切除术。另有研究称在腹腔镜超声联合三维可视化技术引导下，门静脉穿刺ICG 染色成功率可提高至100%，更适用肝脏困难部位（Ⅱ、Ⅷ段等）的解剖性切除[24]。

Liu 等[25]分别对25 例肝细胞癌患者行肝细胞癌切除术，在识别肝细胞癌残留病灶方面，ICG 荧光显像技术优于术中超声，前者可识别更多可疑肝肿瘤残留病灶，且灵敏度更高。Nakaseko 等[26]研究表明，提前1 天注射ICG 可有效减少假阳性的出现。综上，ICG 荧光显像技术引导下的肝细胞癌切除术，可以尽可能地减少病灶的残留，提高R0 肿瘤的切除率。

4 ICG荧光显像技术在腹腔镜胰腺癌手术中的应用

胰腺癌是消化道常见的恶性肿瘤之一，具有病程短、病情发展迅速的特点，普遍预后较差，治疗方式有手术治疗、化学疗法和放射治疗等。对于早期符合手术治疗要求的胰腺癌，可选择行根治性手术从而达到根治目的。不断提升的影像诊断技术，推动了胰腺外科手术水平的进步，提升了胰腺癌手术切除的成功率，但患者术后出现复发和远处转移的情况较多见，5年生存率仅为（15±5）%。患者术后预后不佳的首要因素为淋巴结转移。

ICG 荧光显像技术可识别胰腺淋巴管和淋巴结组织中ICG 荧光信号，术者依据该荧光信号切除残留病灶，从而提高胰腺癌患者生存率。研究人员通过观察1 例合并糖尿病的79 岁男性胰腺癌患者发现，保留中段胰腺切除术（mid-segment-sparing pancreatectomy，MSPP）可以保留胰腺的内分泌和外分泌功能，在ICG荧光显像技术辅助下，能更好地评价MSPP 期间胰腺残留组织的灌注，从而提高MSPP 成功率[27]。另有研究人员通过纳入6 项研究（64 例胰腺癌的7 个系列报告数据）发现，大多数情况下，在手术期间给患者注入ICG，75%的病变能被鉴定，准确率、灵敏度、特异度和阳性预测值分别为0.813、0.788、1.000 和0.982，结果表明手术过程中使用ICG 荧光显像技术可使胰腺癌的检测更为准确[28]。此外，有研究人员发现纳米吲哚菁绿（nano indocyanine green，NanoICG）具有无细胞毒性、不诱导细胞吞噬及趋化的优点，当胰腺内积聚大量NanoICG 时，胰腺正常组织可与病变部位形成较高的荧光对比度[29]。可见，ICG 荧光显像技术能辅助识别胰腺癌病变组织和确认R0 切缘。

5 ICG 荧光显像技术在腹腔镜胰十二指肠切除术（laparoscopic pancreatoduo-denectomy, LPD）中的应用

LPD 是肝胆胰外科最为复杂的手术之一。自上世纪90 年代以来，随着腹腔镜技术的迭代、更新及手术经验的积累，LPD 逐步被认为是安全、可行的。但术中腺体和周围血管暴露较难，消化道吻合及构建较复杂，术后并发症发生率可高达（30±10）%，而且手术者的操作好坏本身决定着并发症发生率的高低。由于术中暴露不够，手术者不能实现精准操作，血管、神经损伤的风险增加，易引起出血、胃瘫等并发症；术中吻合效果不佳也会引发术后胆瘘、胰瘘等并发症。可见，有效地识别重要组织和细腻地操作手术可以降低术后并发症的发生率。

ICG 荧光显像技术的出现和发展，不断帮助术者优化手术操作，有效减少了患者术后并发症，也节约了手术时间。胰肠吻合口瘘是LPD 最常见的并发症，研究发现利用ICG 在无供血组织处无显影的特性，避开无显影区缝合可降低胰肠吻合口瘘的发生率[30]。从肠系膜上动脉（superior mesenteric artery，SMA）上剥离钩突是LPD 术中的重要过程，但胰腺钩突与SMA 相似度高，SMA 周围组织与胰腺钩突难以辨别。有研究对10 例患者（27%）使用ICG 荧光显像技术来辅助胰腺钩突剥离，ICG 经外周静脉注射一段时间后，ICG 荧光信号会在SMA 中消失，逐步在胰腺汇集，钩突与SMA 两者荧光信号对比鲜明，解决了两者易混淆的难题[31]。总的来说，ICG 荧光显像技术能有效降低LPD 术后吻合口瘘等并发症的发生率。

6 小结

ICG 荧光显像技术在腹腔镜肝胆胰外科领域已受到广泛关注，具有学习周期短、医源性损害小、临床效果显著、医疗费用低等优势，且高灵敏度、高便携性和高实时性也让其潜力巨大。目前该技术已在LC、腹腔镜肝细胞癌精准切除术、腹腔镜胰腺癌手术和LPD 等手术中被广泛运用，具有促进肿物显影、识别占位、评价残留组织的灌注、减少术后并发症、识别复杂解剖等优势。但ICG 荧光显像技术仍具有局限性。第一，ICG-FC 不适用于肝内胆管造影，ICG-FC 获得的图像质量也不及IOC，未来可运用ICG-FC、IOC 二合一成像方案实现优势互补[12]。第二，关于ICG 荧光显像技术的研究多是回顾性研究，纳入病例较少、证据级别较低，其研究结果仍需进一步检验，对于ICG 荧光显像技术应用于腹腔镜肝胆胰外科领域的有效性和安全性仍需要更多前瞻性、多中心的临床与基础研究来证实[32]。第三，对于ICG 使用的剂量、浓度、途径和时机等问题，目前仍无统一的标准，需要规范的诊疗指南和专家共识以更好地指导临床实践，对此有研究提出应当采取因地制宜措施[33]。第四，大多数情况下，在胆道解剖变异等较为复杂的胆囊炎中，利用ICG 荧光导航腹腔镜可较为清楚的识别胆管结构，避免误伤，但ICG 荧光显像技术所需要的近红外光穿透人体组织的能力往往是有限的[34]。对此，有学者认为，针对BMI 较高的患者，可以游离肝门周围的多余组织，以提高目标组织清晰度[34]。第五，当ICG 荧光显像技术用于腹腔镜肝切除术的术前染色时，行门静脉穿刺较为困难，若同时合并门静脉癌栓还会造成肿瘤播散。研究人员采用反荧光技术，有癌栓的节段呈现缺血性变色，和正常组织对比鲜明，以此提高手术成功率[35]。第六，ICG 荧光显像技术对于单纯胆囊结石和胆道解剖易于识别的患者来说，其效价比较低[15]，在未来的研究和临床应用中可尝试不断优化该技术，在保证疗效的同时降低手术成本，提高临床应用的效价比。第七，目前ICG 荧光显像技术多应用于肝胆胰等外科手术中，未来可通过提升应用场景，使之更广泛地适用于其他医学领域。