吲哚菁綠熒光成像技術在膽道外科的應用進展

方兆山，裴恒照，羅旺

1.廣西醫(yī)科大學第五附屬醫(yī)院肝膽外科，廣西南寧 530022；2.南方醫(yī)科大學珠江醫(yī)院肝膽外科，廣東廣州 510282

前言

膽道外科疾病是我國常見疾病，肝膽管結(jié)石和膽道惡性腫瘤（肝內(nèi)膽管癌、肝門部膽管癌、膽囊癌）等大多需要肝切除外科手術治療才有望獲得較好的療效。日本學者率先將吲哚菁綠（Indocyanine Green,ICG）熒光成像技術應用于肝切除術，實時識別肝腫瘤和肝段邊界［1-2］。目前，ICG熒光成像技術主要應用于界定肝切除范圍、識別肝腫瘤邊界和微小病灶［3］，但ICG熒光成像技術應用于膽道外科較少見［4］。有研究顯示術中直接經(jīng)膽囊或膽管推注ICG可獲得較清晰的膽道成像［5］。ICG熒光成像技術在膽道外科，如腹腔鏡膽囊切除術（Laparoscopic Cholecystectomy,LC）、腹腔鏡膽總管再次探查術、肝膽管結(jié)石和肝內(nèi)膽管癌、膽囊腺癌、肝門部膽管癌等行肝切除術、肝移植手術或膽道惡性腫瘤淋巴結(jié)清掃、預防膽道損傷和膽漏等方面均具有積極作用。

1 ICG熒光成像技術基本原理和ICG熒光在膽道成像模式

ICG是一種熒光染料，在一定條件下被激發(fā)并發(fā)射近紅外熒光，可被ICG 熒光顯像設備接收并成像［6］。ICG 經(jīng)膽道排泄并經(jīng)ICG 熒光顯像設備獲得膽道成像。根據(jù)ICG 注射途徑不同，ICG膽道成像模式有兩種［7］：（1）膽道直接注射ICG 膽道熒光成像。通過膽道內(nèi)直接注射ICG 獲得膽道成像顯影，用滅菌注射用水稀釋至2.5 g/L，取5～10 mL，直接經(jīng)肝內(nèi)、外膽道或膽囊管注射可產(chǎn)生即時性熒光［7］。（2）靜脈注射ICG 膽道熒光成像。ICG 經(jīng)靜脈注射入血后，經(jīng)門靜脈系統(tǒng)進入肝臟并經(jīng)膽道排泄，在激發(fā)光照射下獲得膽道熒光成像［8］。術前經(jīng)外周或中心靜脈注射是熒光膽道成像較常用方法，操作相對簡便，ICG 用滅菌注射用水稀釋至2.5 g/L 后進行注射后獲得膽道成像。有研究顯示手術前10～180 min 進行靜脈注射，劑量使用0.02～0.25 mg/kg，結(jié)果顯示隨著藥物劑量、給藥時間的遞增，膽總管與肝臟的熒光強度比也逐步增加，在術前180 min、給藥劑量選擇為0.25 mg/kg時效果最佳［9］。目前ICG臨床常用劑量為0.1～0.5 mg/kg，劑量超過0.5 mg/kg 時則副反應發(fā)生率增加［10］。ICG 在血液中的半衰期為2.5～3.0 min，成人和12～17歲年齡患者的最大推薦劑量是2 mg/kg［11］。索曉鵬等［12］研究報道ICG 經(jīng)靜脈注射膽道顯像，相比傳統(tǒng)X線膽道造影，具有安全、不損傷膽道、無放射性等特點。國內(nèi)的ICG 共識/指南指出，ICG 的劑量選擇、使用方式和用藥時間可根據(jù)不同的目的設置［6,13］。另外，ICG 熒光膽道成像導航的即時性顯像的穩(wěn)定性需進一步探討［14］。

2 ICG熒光成像技術在顯示膽道解剖結(jié)構(gòu)的價值

Daskalaki等［15］研究顯示：99%的病例（184案例）在ICG熒光膽道成像中可以發(fā)現(xiàn)至少1個膽管結(jié)構(gòu)，膽囊管、膽總管和肝總管成功顯影率分別為97.8%、96.1%和94%，并發(fā)癥發(fā)生率為3.2%。有文獻報道該技術是安全、有效的［16］。國內(nèi)學者在LC中使用ICG熒光使得膽囊管、膽總管和肝總管分別獲96%、98%和98%的膽道可視化率［17］。Pesce等［18］研究顯示在解剖顯示膽囊三角后，肝外膽管顯示率顯著提升。應用ICG熒光成像技術能夠在術中更快、準確地識別膽道解剖結(jié)構(gòu)［19-20］。對于存在膽管變異、炎癥較重的膽管辨認不清、常規(guī)手術中無法確認是否存在膽漏時，可以通過ICG熒光膽道顯像發(fā)現(xiàn)膽漏位置，并且還可確認膽管走形、降低術中膽道損傷的風險［13］。在先天變異的膽道結(jié)構(gòu)識別中，熒光膽道成像技術能夠快速、準確地辨別這些異常膽道解剖結(jié)構(gòu)［21-22］。該技術可以使80%的病人獲得膽道顯影成像，相較于普通的X線膽道造影，更具有前景［23］。

3 ICG熒光成像技術在LC的價值

LC是膽囊結(jié)石外科治療的標準手術。Ishizawa等［24］首先報道了通過靜脈注射ICG在LC獲得膽道熒光成像。LC中膽道損傷的發(fā)生率為0.2%～1.5%［25-26］。準確辨認肝外膽道解剖結(jié)構(gòu)，尤其對粘連較重、可能解剖變異的LC具有非常重要的價值。該技術在動物模型和臨床環(huán)境中均被證實安全有效［27-28］，其在LC中識別肝外膽道具有可行性，且是安全和可靠的［15,28-30］。有研究顯示在43例LC中采用ICG熒光成像技術有助于術者識別calot三角，提高手術的安全性［31］。ICG在LC中可以增加其安全性，減少術中放射膽道造影［32］。國內(nèi)有研究顯示術中通過切換白光或ICG熒光模式，白光模式下有助于觀察有無出血，ICG熒光模式下可更好地發(fā)現(xiàn)膽漏，進而可獲得肝外膽道的可視化［14］。ICG熒光膽道成像，相對安全和穩(wěn)定的肝外膽管可視化，可滿足絕大多數(shù)情況下LC術中肝外膽管結(jié)構(gòu)顯示需求，可降低LC的手術難度，減少膽道損傷潛在風險，提高LC安全性。LC中ICG熒光成像技術有助于主刀醫(yī)生更好地辨認肝外膽道解剖結(jié)構(gòu)，特別對行LC手術例數(shù)尚較少的年輕醫(yī)生，ICG 引導手術幫助更大，有助于減少膽道損傷發(fā)生［26］。

4 ICG熒光成像技術在肝膽管結(jié)石及精準肝切除術的臨床價值

ICG熒光成像在復雜肝膽道結(jié)石手術，可實時獲得膽道成像，減少手術時間，避免膽道損傷風險。在肝膽管結(jié)石的外科治療中，ICG熒光成像技術可實時調(diào)整肝切除手術平面，從而實現(xiàn)對病變區(qū)段的精準肝段切除［33］，即ICG熒光技術為精準肝切除起到實時導航目的。Inoue等［34］發(fā)現(xiàn)：相對于美蘭染色等傳統(tǒng)的肝段識別方式，ICG熒光成像技術更穩(wěn)定、持久、界限清晰。王曉穎等［35］通過3D技術聯(lián)合ICG成像技術對門靜脈目標屬支穿刺注射ICG實現(xiàn)“拼圖式”精準肝段成像，完成S2～S7段的解剖性肝切除術。Sakoda等［36］經(jīng)超聲引導門靜脈穿刺ICG熒光成像，獲得了腹腔鏡解剖性亞肝段肝切除術的成功。在44例隨機對照研究中，研究組采用ICG外周靜脈成像方法輔助開腹和腹腔鏡肝切除術與傳統(tǒng)的肝切除術進行肝膽管結(jié)石治療，結(jié)果顯示ICG組失血量較少、住院時間較短，以及術后炎癥指標白細胞、降鈣素原等優(yōu)于傳統(tǒng)組［37］。臨床應用中，ICG熒光成像技術有助于精準的解剖性肝切除術。

5 ICG熒光成像技術在再次膽道手術的應用價值

如何正確辨認肝內(nèi)外膽道系統(tǒng)和避免膽道誤傷是膽道外科醫(yī)生必需面對的問題。再次腹腔鏡膽總管探查手術由于腹腔粘連、膽道解剖結(jié)構(gòu)改變等，使得膽管的尋找和確認非常困難，增加了腹腔鏡膽總管探查手術的難度［38］。ICG熒光膽道成像技術可實時可視化肝外膽道結(jié)構(gòu)，幫助定位膽管［24］。有研究采用ICG技術在30例病人腹腔鏡膽總管探查手術可獲得膽管結(jié)構(gòu)可視化，提高了手術安全性和減少并發(fā)癥［39］。

6 ICG熒光成像技術在膽道惡性腫瘤的應用價值

膽道惡性腫瘤是肝膽外科較難治療且預后較差的疾病之一。如肝內(nèi)膽管癌具有較強的浸潤性生長和肝內(nèi)轉(zhuǎn)移等特性，病情進展快，預后較差［40］；但肝內(nèi)膽管癌外科治療如獲得R0切除，可提高遠期生存率［41］。Yang等［42］研究顯示：對符合研究標準的16例肝內(nèi)膽管細胞癌病人采用一種新的ICG熒光成像技術（基于膽道梗阻區(qū)域ICG滯留致膽道梗阻區(qū)域肝段染色），即通過手術前12～24 h外周靜脈注射ICG，正常肝臟組織中的ICG通過膽道系統(tǒng)排泄（清除），而ICG在膽道梗阻區(qū)域仍滯留而使得膽道梗阻/病灶肝段染色，基于此技術特點對伴有膽道梗阻的肝內(nèi)膽管癌進行引導肝切除術，可獲93.8%（15/16）的清晰準確的肝切除邊界，說明該技術安全、有效、可行，給伴有膽道梗阻的肝內(nèi)膽管細胞癌提供了一種安全、可選擇的外科治療策略。在肝內(nèi)膽管癌外科治療中，ICG熒光成像技術可用于導航解剖性肝切除術［43］、準確界定癌灶邊界和肝切除范圍、檢測膽漏等［44-45］。曾寧等［46］對3例肝門部膽管癌病人采用ICG熒光成像聯(lián)合增強現(xiàn)實技術進行肝門部膽管肝切除術手術，初步結(jié)果顯示安全可行。ICG熒光示蹤引導腹腔鏡肝內(nèi)膽管癌手術中淋巴結(jié)廓清的研究顯示，ICG成像組在獲得淋巴結(jié)枚數(shù)、確診病理陽性率均高于傳統(tǒng)對照組［47］。膽囊癌是一種預后較差的膽道惡性腫瘤，根治性外科治療通常需要進行肝外膽管周圍廣泛的切除和/或肝切除術。有研究采用ICG成像技術導航機器人根治性切除膽囊腺癌，結(jié)果顯示10例病人手術順利完成并獲得陰性切緣，術后30 d無死亡和重大并發(fā)癥，說明ICG成像技術有助于膽囊癌獲得膽管陰性切緣，且有利于肝外膽管周圍淋巴廓清［48］。ICG熒光成像聯(lián)合3D對肝門部膽管癌進行術前準確評估，可減少手術時間和并發(fā)癥［49］。將ICG熒光成像與3D技術［50］、3D流域分析、3D殘肝體積分析［51］、術中超聲技術等靈活運用，制定合理的手術方案，進而讓ICG熒光成像發(fā)揮更大作用。

7 ICG在肝移植的應用價值

在活體供肝移植中，ICG熒光膽道成像技術可以幫助確定最佳的膽道分離點，優(yōu)化供肝和受體的安全性；同時，該技術可幫助獲得清晰的膽道圖像，為判斷供體肝切除術中的膽道切除提供準確位置，減少膽漏、膽管狹窄的發(fā)生［52-53］。李宏宇等［54］在小兒活體肝移植腹腔鏡解剖性肝段獲取中，通過利用ICG熒光技術可較好地識別肝臟S2段和S3段膽道位置和走行，從而保護肝S2段膽道免受誤傷。采用ICG熒光成像技術導航腹腔鏡解剖性肝段獲取術，術中可實時、完美地顯示肝段與肝段界限［55］。有報道采用ICG清除試驗判斷原位肝移植術后1年內(nèi)缺血性膽道病變發(fā)現(xiàn)：在無肝動脈血栓形成/狹窄的情況下，ICG清除試驗有助于發(fā)現(xiàn)缺性再灌注損傷導致的缺血性膽道病變（膽道畸形和狹窄），ICG血漿清除率有助于預測肝移植后缺血性膽道病變引起的移植物損傷；另外，ICG即時清除率的測量和熒光可見性還可以用于肝移植的肝功能評估和動脈、靜脈和膽道結(jié)構(gòu)的實時評估，移植前供體移植物質(zhì)量和代謝功能和肝移植后預測受體預后［56］?？傊?，在肝移植中，ICG在膽道成像、肝功能評估、灌注評估和評估移植后肝血管通暢性等方面均具有一定價值［13,43,57］。

8 ICG熒光成像技術在防治膽道損傷的應用價值

膽道損傷是較嚴重的手術并發(fā)癥。術中對肝外膽道的誤判是造成膽道損傷的主要原因［58］。膽道損傷導致膽漏、黃疸、膽道狹窄等，常需多次手術干預［59］。LC導致的膽道損傷對患者再次住院率、術后生活質(zhì)量和預后均有顯著不良影響，并可導致醫(yī)患糾紛［26,60］。因此在膽道外科手術中尋找一種術中可清晰辨認膽道解剖結(jié)構(gòu)的膽道成像方法非常必要。Dip等［61］研究顯示：LC中熒光組中顯示肝外膽道解剖結(jié)構(gòu)效果優(yōu)于白光組。ICG熒光技術可清晰顯示膽囊管、膽總管等膽道解剖結(jié)構(gòu)，該技術的術中膽道成像可減少膽道損傷風險［62］。系統(tǒng)評價提示，ICG熒光成像技術可以顯著提高重要膽管解剖結(jié)構(gòu)的顯示率，有助于防治膽管損傷［63-64］。ICG熒光膽道成像技術具有可行性，有望成為預防膽道損傷的一種可選擇途徑。

9 ICG熒光成像技術在膽漏檢測的應用價值

在肝膽外科手術中，膽漏的發(fā)生率為4.0%～13.8%［65］。Kaibori等［66］對102例病人的研究中，對照組（n=50）采用肉眼觀察和研究組（n=52）使用ICG熒光膽道成像技術，研究結(jié)果顯示對照組膽漏發(fā)生率為10%，ICG膽道成像研究組無發(fā)生膽漏，說明ICG膽道成像技術能較好地預防肝切除術后膽漏。有研究使用ICG熒光技術在肝切除手術中檢測膽漏，也可減少術后膽漏的發(fā)生［67］。

10 不足及展望

在膽道外科手術中，ICG熒光成像技術有其優(yōu)勢的一面，但也要客觀地認識其存在的局限性。ICG熒光成像技術對于>10 mm的組織結(jié)構(gòu)（如膽管周圍脂肪較厚、炎癥水腫、腫瘤等）無法清楚地識別，因而ICG膽道成像應用也受到顯著影響［15,68］。ICG靜脈或膽管注射成像模式各有優(yōu)缺點，如何選擇最佳的給藥時間、劑量選擇依然有爭議，未來仍需繼續(xù)探索，進而充分發(fā)揮ICG熒光成像技術在膽道外科的價值。