熒光導(dǎo)航在腹腔鏡膽囊切除術(shù)中識(shí)別肝外膽道系統(tǒng)的研究進(jìn)展

羅丹堃，薛東波，馬骉

（哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院 微創(chuàng)膽道外科，黑龍江 哈爾濱 150001）

隨著微創(chuàng)技術(shù)的不斷進(jìn)步，其創(chuàng)傷小、并發(fā)癥少、住院時(shí)間短等優(yōu)勢(shì)逐漸體現(xiàn)出來[1]。如今，腹腔鏡膽囊切除術(shù)（LC）已基本取代傳統(tǒng)開腹膽囊切除術(shù)成為治療有癥狀膽囊疾病的金標(biāo)準(zhǔn)[2]。然而，膽管損傷（BDI）的發(fā)生率似乎沒有得到改善，仍高達(dá)0.4%～0.7%[3]。常導(dǎo)致嚴(yán)重的后果（如膽漏、腹腔膿毒癥、梗阻性黃疸等），影響患者術(shù)后的恢復(fù)和日后的生活質(zhì)量，同時(shí)增加患者的住院時(shí)間、治療費(fèi)用等，因此成為常見醫(yī)療糾紛之一[3，5-6]。術(shù)中對(duì)肝外膽道的錯(cuò)誤識(shí)別是造成BDI的主要原因[4]，雖然術(shù)前一系列輔助檢查如CT、MRCP等可協(xié)助術(shù)者尋找膽道解剖結(jié)構(gòu)，但這些技術(shù)缺乏術(shù)中實(shí)時(shí)可視化引導(dǎo)的能力。有研究推薦應(yīng)用術(shù)中膽道造影（IOC）技術(shù)來預(yù)防BDI[7]，但該操作存在一些缺點(diǎn)，比如增加手術(shù)時(shí)間，需要其他學(xué)科的人力物力，需要將患者及醫(yī)務(wù)人員暴露于輻射之下，此外其操作本身就存在造成BDI的風(fēng)險(xiǎn)[7-8]。近年來，吲哚菁綠（ICG）熒光膽道造影技術(shù)，能夠?qū)崟r(shí)反映術(shù)中情況，在預(yù)防BDI方面取得了一定進(jìn)展。本文就近年來熒光導(dǎo)航技術(shù)在LC中識(shí)別肝外膽道系統(tǒng)的研究進(jìn)展做一綜述。

1 ICG熒光膽道造影的優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)

ICG是一種三羧花氰系中的暗綠藍(lán)色色素，其98%可以和血液中的血漿蛋白結(jié)合[9]。在20世紀(jì)60年代末，研究者們首次發(fā)現(xiàn)ICG與蛋白結(jié)合時(shí)可以發(fā)射熒光的特性，且用近紅外光照射在830 nm處達(dá)到峰值[10-12]。利用這個(gè)特性，ICG成為多種醫(yī)學(xué)用途的染料（如測(cè)定心輸出量、肝功能、肝血流和眼底血管造影等）[13-14]，后來又引用到外科手術(shù)中成為術(shù)中導(dǎo)航的工具，如神經(jīng)外科術(shù)中血管造影、冠狀動(dòng)脈搭橋術(shù)、重建皮瓣手術(shù)、截肢后傷口愈合預(yù)測(cè)、淋巴結(jié)評(píng)估、光熱腫瘤治療等[13，15]。2010年，Ishizawa等[16]首次發(fā)表了在LC中使用ICG并成功完成熒光膽道造影的報(bào)道。靜脈注射ICG后，ICG完全經(jīng)肝臟代謝到膽汁，進(jìn)而在膽道中發(fā)射熒光形成膽道造影[9]。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)ICG熒光膽道造影對(duì)肝外膽道顯像的程度有顯著改善，同時(shí)還準(zhǔn)確識(shí)別出了多種先天解剖異常的膽道結(jié)構(gòu)，研究認(rèn)為這種熒光造影技術(shù)可以成為預(yù)防BDI的新方法。在一些前瞻性研究[17-18]中則發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用熒光造影能夠在術(shù)中更快、更準(zhǔn)確地識(shí)別膽道結(jié)構(gòu)。Dip等[19]近期的一項(xiàng)隨機(jī)試驗(yàn)中顯示，LC中熒光組對(duì)顯示肝外膽道各結(jié)構(gòu)的效果均明顯優(yōu)于白光組（P＜0.05），特別對(duì)于膽囊管、膽總管以及二者連接處的識(shí)別（P＜0.01） （見表1）。這些研究均強(qiáng)調(diào)了ICG用于膽道造影的可行性，有望成為預(yù)防BDI的新途徑，如前所述，BDI主要由于術(shù)者對(duì)解剖結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤識(shí)別造成，早期提出的IOC通過增強(qiáng)膽道系統(tǒng)顯影率來增強(qiáng)解剖視野，ICG也是這樣的原理。

表1 ICG熒光顯像與白光顯像的比較

IOC是傳統(tǒng)推薦用來預(yù)防BDI的較可靠技術(shù)，其和ICG同為術(shù)中膽道造影技術(shù)，為鑒定出更適合作為常規(guī)預(yù)防BDI的操作，研究者們從各方面對(duì)二者進(jìn)行了比較，如表2所示，一系列研究均顯示ICG在膽管造影方面的作用不劣于IOC，甚至還具有IOC所沒有的優(yōu)點(diǎn)，比如在可行性方面，ICG始終高于IOC[8，17，20-21]，因?yàn)镮OC的操作難度比ICG大，需要通過暴露膽囊管后將其切開進(jìn)行插管注射造影劑，這本身也有發(fā)生BDI的風(fēng)險(xiǎn)，而ICG僅需術(shù)前通過靜脈注射即可。此外患者對(duì)ICG的過敏率非常低[9]，這也是其更易實(shí)施成功的原因。在手術(shù)用時(shí)方面，因?yàn)镮CG操作簡(jiǎn)單，故其所需時(shí)間也明顯少于IOC[8，20-22]。Dip等[8]的研究中還提到了二者在醫(yī)療費(fèi)用上的差異，ICG的花費(fèi)少（P=0.0001），這大大減輕了患者的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。ICG和IOC對(duì)膽總管的顯像率差距并不明顯。在膽囊管顯像方面，Osayi等[21]的實(shí)驗(yàn)顯示ICG對(duì)膽囊管的顯像率顯著高于IOC（P＜0.001），但最新的一項(xiàng)隨機(jī)對(duì)照研究[20]認(rèn)為二者對(duì)膽囊管的顯像率并沒有顯著差異（見表2）。除此之外，ICG還是一項(xiàng)安全無輻射的檢查，也不需要影像介入科室的協(xié)助，僅通過熒光顯像系統(tǒng)即可完成造影，傳統(tǒng)熒光顯像系統(tǒng)的熒光界面與白光界面是分開的，需要術(shù)者操控腹腔鏡上的按鈕進(jìn)行切換，新改進(jìn)的熒光顯像系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了熒光界面與白光界面的重疊，更加符合實(shí)時(shí)反映術(shù)中情況的需求[23]。

表2 ICG熒光造影與IOC的比較

在Dip等[24]的一項(xiàng)有關(guān)外科醫(yī)師對(duì)ICG熒光造影技術(shù)的調(diào)查中，僅12%的人表示會(huì)常規(guī)使用IOC，而70%的人認(rèn)為應(yīng)將ICG作為L(zhǎng)C的常規(guī)操作。鑒于ICG在多方面均體現(xiàn)出了它的優(yōu)勢(shì)，外科醫(yī)師對(duì)ICG的接納程度也較高，有人提出用ICG替代IOC作為常規(guī)LC術(shù)中預(yù)防BDI的操作，但這存在幾個(gè)問題：（1）ICG是否能夠降低BDI發(fā)生率并沒有得到證實(shí)，這需要基于一個(gè)很大的樣本量；（2）ICG穿透能力有限，僅5～10 mm[25]，對(duì)于炎癥水腫或者肥胖的患者，其膽道的顯像率會(huì)因此受到影響；（3）IOC除了預(yù)防和診斷BDI之外，還有檢測(cè)膽總管結(jié)石的作用[7]，而ICG對(duì)于膽總管結(jié)石的檢出能力非常薄弱，如果用ICG替代IOC，很可能漏掉伴有膽總管結(jié)石的患者，對(duì)患者預(yù)后造成影響。不過對(duì)于這個(gè)問題，外科醫(yī)師可以通過常規(guī)術(shù)前行MRCP檢查來彌補(bǔ)它的不足，畢竟MRCP對(duì)膽道系統(tǒng)敏感度也非常高，且是一項(xiàng)無創(chuàng)的檢查。

針對(duì)上述IOC存在的缺陷，也有文獻(xiàn)指出腹腔鏡超聲技術(shù)（LUS）同樣能加以彌補(bǔ)。腹腔鏡超聲是一項(xiàng)把腹腔鏡和超聲融合在一起的設(shè)備，術(shù)中通過超聲探頭掃描可以探查到腹腔鏡下無法直視的結(jié)構(gòu)。一些文獻(xiàn)報(bào)道，LUS在識(shí)別膽道結(jié)構(gòu)和膽總管結(jié)石方面敏感性與IOC相當(dāng)[26-27]，在操作上比IOC更安全簡(jiǎn)便[28]。但缺點(diǎn)是LUS的學(xué)習(xí)曲線陡峭，操作者一般很難在短時(shí)間內(nèi)掌握超聲的相關(guān)技術(shù)[26]，有研究統(tǒng)計(jì)，資歷較淺的年輕醫(yī)師至少需實(shí)踐10～30例LUS相關(guān)手術(shù)才能基本掌握和應(yīng)用[27，29]。因此將LUS作為術(shù)中預(yù)防BDI常規(guī)操作的提議并沒有得到廣泛認(rèn)同。

2 ICG的不同應(yīng)用方式

ICG在LC中的使用方式主要分為靜脈注射和膽囊內(nèi)注射兩種，分別對(duì)兩種方式進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)它們存在各自的優(yōu)勢(shì)與不足，目前還沒有關(guān)于比較這兩種方式在LC中應(yīng)用的對(duì)照研究。

2.1 術(shù)前靜脈注射

術(shù)前靜脈注射是最早應(yīng)用于熒光膽道造影中的方法，由于其具有操作簡(jiǎn)便，不會(huì)增加手術(shù)時(shí)間和難度，ICG漏出污染腹腔的風(fēng)險(xiǎn)低等優(yōu)勢(shì)，大多數(shù)學(xué)者選擇對(duì)此方式進(jìn)行研究。與此同時(shí)，研究者們意識(shí)到該途徑面臨的不足——滯留在肝臟中的ICG會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的熒光背景信號(hào)，這會(huì)干擾術(shù)中對(duì)膽道解剖的識(shí)別。要想降低肝臟熒光背景對(duì)視覺的影響，必須找到在實(shí)際可行范圍內(nèi)膽道與肝臟熒光信號(hào)強(qiáng)度的最大反差。影響熒光信號(hào)強(qiáng)度的因素有很多，比如用藥的劑量與時(shí)間，藥物對(duì)不同患者的穿透力、近紅外光照射的距離、腹腔鏡與組織間形成的夾角等等[30]，其中用藥的劑量和時(shí)間是相對(duì)影響較大且最可控的因素。但目前的研究中對(duì)于最佳用藥時(shí)間、劑量的選擇仍存在爭(zhēng)議。

早期Verbeek等[23]的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，不同的用藥時(shí)間與劑量對(duì)膽總管本身的熒光強(qiáng)度并無顯著差異，但膽總管與肝臟熒光強(qiáng)度比值之間的差異卻具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，這表明影響膽總管視覺效果的因素并不是它本身熒光強(qiáng)度的問題，而是受到肝臟熒光背景干擾的影響，實(shí)驗(yàn)最終結(jié)論得出在選擇10 mg、術(shù)前24 h注射時(shí)，膽總管與肝臟的熒光強(qiáng)度比最大，是最佳用藥方案。但是有人指出這個(gè)方案存在幾個(gè)問題，比如實(shí)驗(yàn)中只選擇了術(shù)前30 min和24 h兩個(gè)極端時(shí)間點(diǎn)，不能排除最佳用藥時(shí)間居于兩者之間；此外，術(shù)前24 h給藥在實(shí)際操作中實(shí)現(xiàn)起來很困難，隨著微創(chuàng)技術(shù)的進(jìn)步，部分LC手術(shù)已經(jīng)成為日間手術(shù)，患者通常在手術(shù)當(dāng)天才辦理入院；對(duì)于可能行急診手術(shù)的患者，也往往達(dá)不到術(shù)前24 h給藥。在Zarrinpar等[25]實(shí)驗(yàn)中，用藥時(shí)間縮短為術(shù)前10～180 min，用藥劑量選擇使用0.02～0.25 mg/kg的體重調(diào)整劑量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨著給藥時(shí)間的延長(zhǎng)和給藥劑量的增加，膽總管與肝臟的熒光強(qiáng)度比也逐漸增加，在0.25 mg/kg、術(shù)前180 min給藥時(shí)比值達(dá)到最大。然而Boogerd等[31]在實(shí)驗(yàn)中有不同的看法，作者認(rèn)為信號(hào)背景比不會(huì)隨著給藥時(shí)間的延長(zhǎng)或給藥劑量的增加無限制的增加，而應(yīng)該是呈拋物線樣的變化趨勢(shì)，與前兩個(gè)實(shí)驗(yàn)不同，該實(shí)驗(yàn)選擇比較的是膽囊管與肝臟背景熒光強(qiáng)度比，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在選擇5 mg、術(shù)前3～6 h注射時(shí)熒光強(qiáng)度比最大，而在24 h時(shí)強(qiáng)度比已有所下降（見表3）。

以上實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，適當(dāng)延長(zhǎng)給藥時(shí)間可以減少滯留在肝臟的ICG數(shù)量，降低肝臟熒光信號(hào)強(qiáng)度，從而提高肝外膽道與肝臟信號(hào)強(qiáng)度的比值，但過分延長(zhǎng)時(shí)間，會(huì)造成膽道內(nèi)的ICG流失過多，反而降低比值。用藥劑量方面也是同樣的原理，對(duì)于如何選擇單位公斤給藥量與單次注射劑量，有學(xué)者認(rèn)為單位公斤給藥量更適應(yīng)患者的多樣性[30]。

值得注意的是，上述實(shí)驗(yàn)中采用的方法都是針對(duì)不同的用藥方案，先量化各方案所得的熒光強(qiáng)度后再進(jìn)行比較的，這是尋找ICG最佳使用方案相對(duì)理想的研究方法，但目前使用這種方法的研究還比較少，雖然有關(guān)ICG使用方案的研究中，ICG劑量0.025～0.250 mg/kg不等[31]，時(shí)間跨度也很大，但大部分研究方法是對(duì)某一用藥時(shí)間與濃度的顯像效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，這種方法缺少數(shù)據(jù)之間的對(duì)比性，且?guī)в幸欢ǖ闹饔^色彩，會(huì)受到醫(yī)師的資歷、經(jīng)驗(yàn)、感官等因素的影響。此外，從表3中可以發(fā)現(xiàn)，由于目前沒有制定標(biāo)準(zhǔn)的熒光強(qiáng)度計(jì)算方案，各實(shí)驗(yàn)使用的熒光強(qiáng)度比計(jì)算軟件和計(jì)算公式不盡相同，這導(dǎo)致了不同實(shí)驗(yàn)之間的數(shù)據(jù)難以比較，因此對(duì)于ICG最佳用藥方案還需要進(jìn)一步探索。

表3 ICG用藥劑量與時(shí)間

2.2 膽囊內(nèi)注射

此方法最早應(yīng)用在開腹膽囊切除術(shù)和肝切除術(shù)中，它可以清晰的顯示出膽道的走行，有利于術(shù)中分離膽道與周圍結(jié)締組織以及選擇在恰當(dāng)?shù)奈蛔与x斷膽囊管等[12]，不過當(dāng)時(shí)操作的方法是通過膽囊管注射ICG，這有造成BDI的風(fēng)險(xiǎn)，尤其在腔鏡下操作時(shí)，更考驗(yàn)術(shù)者對(duì)器械的控制能力。所以有學(xué)者提出通過膽囊內(nèi)注射ICG進(jìn)行膽道顯影。Liu等[32]在建立的豬模型上首次試驗(yàn)了這種注射方式，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)該途徑最大的優(yōu)勢(shì)在于不會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的肝臟熒光背景信號(hào)，同時(shí)保證了在ICG使用劑量方面更加的可控，它允許術(shù)中根據(jù)需要反復(fù)調(diào)整ICG用量，不用擔(dān)心造成肝臟熒光信號(hào)隨之增強(qiáng)。其次，沒有肝臟信號(hào)的干擾，膽囊與膽囊床之間的界限也更加清晰，這有利于減少術(shù)中剝離膽囊時(shí)對(duì)肝臟的損傷。隨后Liu等[33]和Graves等[34]在人體實(shí)驗(yàn)中也得到了相似的結(jié)論。不過在兩項(xiàng)研究中，均遇到因膽囊管結(jié)石嵌頓而導(dǎo)致結(jié)石以下膽道不顯影的情況，在Liu等[33]的研究中，還存在因膽囊穿刺處ICG的溢出污染腹腔導(dǎo)致熒光造影失敗的案例。以上幾項(xiàng)研究表明，膽囊內(nèi)注射消除了肝臟背景信號(hào)的干擾，但它的操作難度比靜脈注射大，需要術(shù)者掌握一定的穿刺縫合技巧。對(duì)于一些不可控因素如膽囊管結(jié)石等，也會(huì)導(dǎo)致肝外膽道的顯像率大打折扣。如果未來能改進(jìn)膽囊內(nèi)注射時(shí)熒光劑滲漏的弊端，相信該方法在預(yù)防BDI方面有不錯(cuò)的前景。

3 熒光顯像對(duì)困難膽道的識(shí)別應(yīng)用

困難膽道是指各種因素造成的肝外膽道結(jié)構(gòu)辨認(rèn)困難（如炎癥、BMI以及膽道解剖變異等），是導(dǎo)致BDI發(fā)生的重要原因。ICG熒光膽道造影是否有利于這一類病例中膽道的顯影將成為降低BDI發(fā)生率的關(guān)鍵。在炎癥對(duì)膽道顯影率的影響方面，早期一些研究發(fā)現(xiàn)炎癥對(duì)肝外膽道的顯影率影響不大[2，8，35]，膽囊炎患者對(duì)膽囊管和膽總管的顯影率均較高。但是近期Liu等[33]、Ankersmit等[36]的研究中顯示，炎癥下的膽囊管和膽總管顯影率普遍偏低，大多數(shù)患者需要進(jìn)行一定的解剖后才能獲得較好的熒光信號(hào)，這可能與選擇病例的炎癥輕重有關(guān)，不過可以看出，即使炎癥導(dǎo)致熒光膽道的顯影率下降，但它總體顯影率仍比白光組高（見表4）。在最近Agnus等[37]一項(xiàng)對(duì)IHU-IRCAD-EAES EURO-FIGS數(shù)據(jù)庫中有關(guān)熒光膽道的數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，炎癥對(duì)肝外膽道的顯影率有顯著影響（P＜0.0001）。在BMI對(duì)熒光膽道顯影率的影響方面，Daskalaki等[2]、Dip等[38]的實(shí)驗(yàn)顯示，BMI與膽道顯影率無關(guān)；在Agnus等[37]對(duì)BMI的單變量分析中也發(fā)表了相同的觀點(diǎn)，但隨后Dip等[19]在一項(xiàng)隨機(jī)實(shí)驗(yàn)中得出與之前研究相反的結(jié)論——每增加1單位BMI，肝外膽道顯影率將下降6%，但總體是優(yōu)于白光組的。在先天變異的膽道結(jié)構(gòu)的識(shí)別方面，多個(gè)研究表示熒光膽道造影能夠快速、準(zhǔn)確的辨認(rèn)出這些異常結(jié)構(gòu)[2，16]，Ishizawa等[16]的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)其敏感度與MRCP相當(dāng)。

表4 膽囊炎與膽道顯影率

上述研究表明，ICG熒光顯像在困難膽道中的顯影率的確會(huì)受到影響，但與白光下膽道的顯影率相比，仍具一定的優(yōu)勢(shì)，這說明將ICG熒光造影作為L(zhǎng)C的常規(guī)操作確實(shí)有降低BDI發(fā)生率的希望，尤其在困難膽道病例中，不過這還需要未來大樣本的驗(yàn)證。

4 總結(jié)與展望

ICG熒光膽道造影是一種新的膽道顯像技術(shù)，大量研究驗(yàn)證了它在LC中識(shí)別肝外膽道的可行性。與傳統(tǒng)IOC相比，其對(duì)膽總管結(jié)石的識(shí)別相對(duì)薄弱，但在膽道造影方面更加安全、低價(jià)、高效和實(shí)時(shí)，在困難膽道手術(shù)中預(yù)防BDI的發(fā)生也起到一定的作用。然而該技術(shù)仍存在一些問題需要解決：（1）如何確定ICG最佳的給藥時(shí)間及劑量？通過比較各實(shí)驗(yàn)之間量化的熒光強(qiáng)度是可取的方法，但需要增加各實(shí)驗(yàn)之間對(duì)比的可信度，這需要制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，如熒光強(qiáng)度比計(jì)算公式、應(yīng)用軟件等；（2）ICG具有兩種不同的給藥方式，它們有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，尋找二者的最佳使用場(chǎng)景可以更大限度地發(fā)揮熒光膽道造影的優(yōu)勢(shì)；（3）經(jīng)ERCP取石失敗的膽總管結(jié)石患者，熒光膽道造影或許能為腹腔鏡膽總管切開取石術(shù)中尋找膽總管提供更確切的線索；（4）目前有關(guān)熒光膽道造影的研究大部分是隊(duì)列研究，未來還需要更多的隨機(jī)實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證。