吲哚菁綠清除試驗在終末期肝病評估中的應用現狀和進展*

程鈞 綜述　　李汛 審校

(1.蘭州大學第一醫院普外二科，甘肅 蘭州 730000；2.甘肅省生物治療與再生醫學重點研究實驗室，甘肅 蘭州 730000)

吲哚菁綠清除試驗在終末期肝病評估中的應用現狀和進展*

程鈞1,2綜述李汛1審校

(1.蘭州大學第一醫院普外二科，甘肅 蘭州 730000；2.甘肅省生物治療與再生醫學重點研究實驗室，甘肅 蘭州 730000)

【摘要】吲哚菁綠清除試驗能夠準確、及時地反映肝臟儲備功能的情況和損害的程度。吲哚菁綠清除試驗作為一種安全、無創、準確、靈敏地進行肝臟儲備功能的動態定量評估分析方法，對于終末期肝臟疾病的治療方案選擇和實施具有非常重要的臨床指導意義。本文就吲哚菁綠清除試驗在終末期肝病評估中的應用現狀以及研究進展做一綜述。

【關鍵詞】吲哚菁綠清除試驗； 肝臟儲備功能； 終末期肝病； 臨床應用

吲哚菁綠(ICG)是一種合成的、紅外感光深藍綠色的、毒性非常小、不參與體內生物轉化以及排泄迅速的熒光染料，是目前唯一獲得美國食品藥品管理局(FDA)批準且應用于臨床治療的近紅外光學成像對比增強劑。然而在終末期肝臟疾病中肝臟功能狀態的正常與否對于治療方案的選擇和實施具有非常重要的評估價值。但是傳統的靜態生物化學檢測以及以生化檢查指標作為基礎的綜合評分系統，如Child-Pugh評分系統尚存在著一定的局限性，不能準確、及時地反映肝臟功能損害的程度和肝臟儲備功能的情況。因此，由Malinchoc等學者建立并提出了終末期肝病模型(MELD)，MELD評分系統中的總膽紅素(TBIL)、血肌酐(CREA)、凝血酶原時間國際標準化比值(INR)3個參數客觀、容易獲取且結果計算方便，在終末期肝臟疾病的臨床治療中得到廣泛認可和應用。而吲哚菁綠清除試驗作為一種能夠進行動態肝臟儲備功能的評估方法已經被證實為能夠更加安全、無創、準確、靈敏、定量、動態地評估肝臟儲備功能。現從臨床應用角度就ICG清除試驗在終末期肝臟疾病評估中的應用現狀和前景綜述如下。

1ICG的特征、應用注意事項及基本理化性質

1.1ICG的特征ICG是由美國柯達研究所在1957年合成的一種三羧花菁，系紅外感光染料，遇光可以迅速分解[1]。ICG為一種兩性分子，從靜脈注射進入人體之后能夠迅速和血清蛋白相結合，約2～3分鐘后形成為均一單元，從而達到一種動態平衡。其最大吸收峰由水溶液的780nm轉變成為805nm，進而能夠高效率選擇性地被肝臟細胞所攝取，又從肝臟細胞內以游離的形式排泄到膽汁中，再經過膽道系統進入腸道，最后隨糞便排出體外。因為在整個排泄過程中不被代謝所分解或者生化轉化，無肝腸循環，無淋巴回流，也不從腎臟等其它肝臟以外的臟器中排泄[2]，所以ICG排泄的快慢主要取決于肝臟的血流量、功能肝臟細胞群的數量、肝臟實質細胞的體積以及膽汁排泄通暢等情況[3，4]。正常人一般從靜脈注射ICG后約20分鐘，即有97%從血液中迅速被排除。

1.2ICG在應用中的注意事項ICG在視網膜和動脈血管顯影中體內的應用質量濃度為20～25mg/ml(外周靜脈注射)；在進行肝功能分析中一般靜脈注射劑量為0.5mg/kg，而在心輸出量和血容量檢測中總量應不超過2mg/kg。在成人中推薦的最大劑量為2mg/kg，一般情況下，給藥總量應不超過25mg。輕度不良反應的發生率為0.05%，目前尚無死亡病例報道。少數患者可出現惡心、嘔吐、頭痛、血管炎以及蕁麻疹等不適，其不良反應也可能是與溶液中含有少量的碘化物有關。

1.3ICG的基本理化性質ICG是一種水溶性陰離子化合物，其分子式為C43H47N2NaO6S2，分子質量為774.96。ICG極易溶于水(1mg/ml)，但不溶于生理鹽水，聚天冬氨酸(PASP)可以作為穩定ICG溶液和血液的樣本，抗氧化劑和低溫可以有利于ICG樣本的儲存，但是ICG溶液在低溫中儲存時應不能超過10小時。因ICG在水溶液中非常容易發生聚集，從而其化學性質極易受到影響，所以當血漿濃度高于15mg/kg時，其光譜特性將不再遵循朗伯比爾定律；而當ICG在蒸餾水中發生溶解時，其光譜的穩定性將最強。此外，光譜的穩定性和最大吸收峰波長也極易受到鹽溶液和白蛋白等因素影響。因此，在進行定量分析時，不推薦在注射劑中加入等滲鹽水和白蛋白。

2肝臟儲備功能的評估方法

肝臟儲備功能是指所有健存的肝臟細胞最大功能的總和，其主要是由肝臟實質、網狀內皮系統以及肝臟有效血流量所決定的[5]。近年來，對于肝臟儲備功能的評估方法也越來越多，其主要包括：①血清學檢查和定量肝臟功能試驗：如葡萄糖耐量試驗(OGTT)、動脈血酮體比(AKBR)、前白蛋白測定、氨基酸清除率、利多卡因試驗(MEGX)和ICG清除試驗等。②在醫學影像學方面：如對肝臟體積的測定和功能性肝臟體積的測定等。③肝臟功能的分級：如Child-Pugh分級和終末期肝病模型(MELD)評分系統等[6]。ICG清除試驗可以實時、無創、安全、準確、靈敏、定量、動態地進行肝臟儲備功能的檢測，并且Fan等[7]學者研究認為，ICGR15分鐘滯留率是目前評估肝臟儲備功能的精確和敏感指標，并能夠在一定程度上對終末期肝臟疾病患者的遠期預后進行有效地預測和判斷，因此在臨床上被廣泛應用。雖然Child-Pugh評分方法在評估終末期肝臟疾病患者的嚴重程度和預后中具有一定意義[8]，且在1997年被美國器官分配聯合網絡(UNOS)作為肝臟移植手術的標準基礎。但是由于此項評分系統具有一定的主觀性和隨意性，所以在2000年由Malinchoc等[9]學者建立并提出了MELD，且成功地將其應用于終末期肝臟疾病患者以及對手術后患者的預后評估。MELD評分系統中的總膽紅素(TBIL)、血肌酐(CREA)、凝血酶原時間國際標準化比值(INR)3個參數客觀、容易獲取、且結果計算方便，因此在終末期肝臟疾病的臨床治療中被得到廣泛認可和應用。2002年由美國器官分配聯合網絡(UNOS)正式將MELD評分系統作為肝臟移植手術的衡量標準，MELD評分分值高者優先，但是對于同一MELD的分值者則以等待時間作為其衡量標準[10]。

肝臟功能Child-Pugh分級和MELD評分系統為國內外所公認的肝病評分系統。Du等[11]學者依據86例肝癌肝切除患者術后的總膽紅素、ICG清除率的常數(K值)、圍手術期測定的相關參數建立了肝臟功能代償值(LFC)評分系統，其公式為：術前ICGK值×22.487+標準殘肝體積(SRLV)×0.02，檢測到LFC值是13.01為肝切除的安全臨界值。經過ROC分析，當LFC≤13.01時，術后肝衰竭的靈敏度和特異性分別為94.1%和82.6%。因此，可以保持LFC>13.01時，依據術前ICGK值推算出患者所能耐受最小標準殘肝的體積，有利于術者對手術方案作出正確選擇和提高手術的安全性。綜上所述，Child-Pugh、MELD、LFC的3個評分系統相互聯合對于患者的預后能夠作出更加精確判斷。

相關研究報道[12]，ICG清除試驗、肝臟體積變化率測定以及去唾液酸糖蛋白受體(ASGPR)熒光強度測定等新的肝臟儲備功能評估方法被不斷地引用入臨床。ASGPR是存在于人和哺乳動物肝臟細胞表面的一種特異性的受體，其主要功能是清除外周血液中失去末端唾液酸而暴露半乳糖殘基或乙酰半乳糖殘基的糖蛋白、脂蛋白以及凋亡細胞[13]，其表達數量和功能狀態也可以直接反映肝臟細胞的功能正常與否，并且是可以準確、有效地反映肝臟儲備功能的指標[14]。此項指標所提供的信息是完全獨立于ICG而測試的，相關研究已經證明[15]，這兩個參數是潛在的具有實際應用價值且數據準確可靠。另有研究還表明[16]，超聲檢測肝臟瞬時彈性成像技術是可以代替肝臟穿刺病理學檢查的技術，可用于對肝臟纖維化程度進行有效地評估，并且為肝臟儲備功能評估提供了新的非侵入性操作方法。因此，在術前聯合運用Child-Pugh評分、ICGR15、ASGPR以及肝臟瞬時彈性值(TE)能夠提高Child-Pugh評分對肝臟切除術患者肝臟儲備功能的評估精準率，具有一定的臨床應用價值。

3ICG清除試驗的操作流程及方法

3.1傳統的分光光度儀檢測方法患者在接受ICG清除試驗檢測之前必須禁食12小時，采取肘靜脈血3ml作為空白對照管，用注射蒸餾水將ICG稀釋成為5g/L，按照0.5mg/kg體重質量的ICG比例在30秒以內注入肘靜脈中，約15分鐘后在對側肘靜脈處進行采血作為測定管，將標本進行離心以后，于波長為805nm處以空白管進行調零，用分光光度儀檢測出測定管中吸光度(A)值，以標準曲線計算出相應的濃度，最后計算出ICGR15值。因此種檢測方法為有創操作，并且難以達到實時監測的效果，故現在已經很少在臨床上進行操作應用。

3.2新型的無創檢測方法脈動式ICG分光光度儀分析方法(PDDG法)：患者至少需要空腹4小時以上，ICG溶液的配備和注射的比例同傳統檢測方法，在將DDG分析儀器和數據分析軟件系統啟動，并將裝置設置完成后，將ICG溶液在10秒以內迅速注入肘靜脈中，DDG分析儀器以及數據分析軟件系統將會自動檢測出每一個時間段血漿中ICG濃度，并計算出清除率的常數(K值)和滯留率的常數(R15值)。與傳統的檢測方法相比較，PDDG法檢測速度快，操作簡便，安全，并能實時動態地進行檢測，而且結果精確。因此在臨床上得到了廣泛認可和應用[17]。

4ICG清除試驗在肝切除手術前肝臟儲備功能評估中的應用

肝臟疾病是嚴重威脅人類健康的疾病之一。肝臟切除手術仍然是目前治療肝臟疾病除肝臟移植手術以外，首選且最有效的治療措施，而手術后發生肝功能不全成為實施肝臟切除手術中的最大障礙。而我國大多數肝臟疾病是以原發性肝細胞性肝癌患者為主要群體，其合并不同程度的肝臟功能實質損害和肝臟儲備功能的下降，迫使臨床醫生在切除病灶和需要保留足夠功能性的殘肝同時陷入矛盾。因此，在確保對病灶進行徹底清除的同時，最關鍵的是要保證治療方案的安全實施，最終使患者獲取最佳的治療效果[18]。ICG清除試驗作為一種安全、無創、準確、靈敏、實時、定量、動態地檢測肝臟儲備功能的方法已經得到國內外學者的廣泛認可，有利于手術后殘余肝臟發生肝臟功能不全時的早期預測和診斷[19，20]。

對于Child-Pugh分級評分為A級的患者，目前學者普遍認為，當ICGR15<10%時，對4個肝段的大范圍肝臟切除術或者右半肝切除術的實施是安全可靠的[18]。但是當ICGR15≥10%時，則存在爭議。有的學者認為，當ICGR15在10%～19%時，可以耐受2～3個肝段的大范圍肝臟切除術；當ICGR15在20%～29%時，只能實施單個的肝段切除術；當ICGR15在30%～39%時，只能進行局部小量的肝臟切除術；當ICGR15≥40%時，僅能施行腫瘤剜除術[18]。Nanashima等[15]學者分析ICGR15和肝功能生化檢測指標(血清白蛋白、天冬氨酸轉氨酶、丙氨酸轉氨酶等)、HA水平及99mTc-GSA閃爍掃描方法檢測的血液清除指數(HH15)和肝臟攝取指數(LHL15)之間相關性并且計算出相關系數與回歸系數，最后得出改良的ICGR15回歸方程為：Y(改良ICGR15)=0.02×HA(μg/L)+0.276×(HH15×100)-0.501×(LHL15×100)+41.41。改良的ICGR15不受肝臟血管分流和膽道梗阻的影響，因此其結果更加準確可靠，可以用于對膽道梗阻且需要施行肝臟大部分切除術患者的肝臟功能進行評估。

Ishii等[21]學者報道了1例原發性肝癌且伴有嚴重的瘤體內動門靜脈分流(APS)以及門靜脈高壓的患者，其在手術之前檢測的ICGR15結果為30%，并且在Child-Pugh分級評分中為B級(7分)的情況下，仍然成功地實施了右半肝臟切除手術，手術后恢復效果良好。Li等[22]學者報道了1例尾狀葉的原發性肝癌患者，其在手術之前檢測的ICGR15結果為5.9%，并且各項生化檢查指標均在正常范圍以內，無腹水，但是實施尾狀葉切除手術后(術中未進行肝門血流阻斷)，發生了嚴重的門靜脈高壓、急性肝臟功能衰竭，最終因多器官功能衰竭而死亡(術后檢測的ICGR15結果為29%)。然而手術后發生肝臟功能衰竭不但和肝臟儲備功能密切相關，并且還和手術中操作時間的長短、肝臟切除的范圍、手術中的出血量、麻醉藥品的用量以及手術后存在感染與否等密切相關。因此，在臨床工作中不能夠單一的以吲哚菁綠清除試驗作為“衡量手術安全的標尺”，而應當根據患者的一般情況、病灶的位置和大小、有無肝硬化、膽道是否存在梗阻等情況，并結合其它肝臟功能的評估方法進行正確綜合分析。對于Child-Pugh分級評分為A級并且肝臟儲備功能正常，但是伴有嚴重的肝硬化患者，必須縮短手術時間、縮短對肝門血流的阻斷時間、降低術中創傷以及術中出血量，從而降低手術后并發癥的發生率。

5ICG清除試驗在肝硬化患者肝臟儲備功能評估中的應用

ICG清除試驗目前已經在肝臟外科領域中被得到廣泛應用，而在肝硬化門靜脈高壓的患者中，手術前ICG清除試驗與傳統的Child-Pugh分級相比較更能夠精確的對肝臟儲備功能進行有效評估，可以作為肝硬化患者術前的一項常規檢查[23]。慢性肝臟疾病時發生肝臟細胞的變性壞死，肝臟小葉結構纖維支架塌陷，破壞了肝臟正常的解剖功能結構，肝臟出現了不同程度的纖維化，甚至肝硬化的出現，這些都是嚴重影響肝臟儲備功能正常與否的重要原因。曾有動物實驗研究證明[24]，R15值、Child-Pugh分級與肝臟纖維化的百分比之間呈直線正相關，并認為ICGR15和肝臟纖維化定量分析是評估肝臟功能較好的指標，且兩者聯合可以對肝臟功能狀態進行全面評估。在肝硬化的模型中ICGR15和肝臟循環指數以及門靜脈壓力具有良好的相關性；同時ICGR15和門靜脈血栓也存在著相關性，能夠對肝臟儲備功能進行綜合分析判斷[25]，并作為評估肝硬化患者嚴重程度的指標。相關研究報道[26]，ICG清除試驗可以作為評估丙型肝炎后肝硬化患者脾切除術后發生門靜脈血栓(PVT)風險的預測指標。因此，對于ICGR15檢測結果較高的患者應當高度警惕手術后發生門靜脈血栓的可能性，在手術后應當早期進行干預，從而降低門靜脈血栓并發癥的發生率。

6ICG清除試驗在臨床其它學科中的應用

相關文獻報道[27]，ICG清除試驗聯合肝臟影像學解讀分析系統對于患者進行手術前評估可以有效地預測肝癌切除手術的安全性。Yamada等[28]學者研究表明，ICG-PDR可以通過核磁共振增強掃描的肝臟信號強度進行肝臟功能定量評估。已有文獻報道[29]，利用ICG清除試驗可以監測膽囊切除術和原發性硬化性膽管炎。此外，通過引入特異性靶向分子，如抗體、配體等[30]，使染料可以特異性靶向腫瘤區域，也是當前所研究的熱點，并促進了ICG的進一步創新和利用。Tong等[31]學者研究肝臟體積變化和肝臟功能之間的關系表明，CT測定肝臟體積和通過體表面積換算的標準肝臟體積比值<83.9%，提示預后不良，當CT計算殘余肝臟體積和體表面積的比值<250ml/m2時，手術后發生肝衰竭并發癥會明顯增加。Bennink等[32]學者應用放射性锝元素標記GSA(99mTc-GSA)作為配體，作用在肝臟細胞漿膜特異性ASGPR，從靜脈中注入99mTc-GSA后，99mTc-GSA選擇性被正常肝臟細胞所攝取，以SPECT測定肝臟ASGPR的定量，評估肝臟細胞的功能，這是目前檢測肝臟儲備功能的較好技術。且國外許多研究學者報道了聯合SPECT/CT技術顯像能夠提高對全肝功能和區域肝功能的評估能力，并可以對區域功能性的肝臟體積進行測定。Yoshida等[33]學者對256例肝癌肝切除患者術前接受99mTc-GSA、SPECT/CT檢查所獲取的融合圖像進行研究分析發現，測定以體表面積(BSA)為參數計算出肝臟的攝取率(LUV)，并將27.0作為預測手術后肝臟功能的臨界值，低于臨界值則提示患者肝臟儲備功能較差，LUV(BSA)能夠作為獨立評估肝臟儲備功能的指標，有效降低手術后肝衰竭并發癥的發生率。

7小結與展望

隨著現代醫學科學技術不斷地更新和發展，肝臟儲備功能的檢測手段將一定會得到不斷地發展與完善。ICG清除試驗不僅僅在肝臟外科領域中被得到了廣泛的應用，而且在其它醫學交叉學科中也得到了廣泛認同。相信此項技術不斷地開發和利用必將會在臨床上創造廣闊的應用前景，從而推動醫學科學技術的發展與進步。

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Application status and research progress of indocyanine green clearance test in evaluation of end-stage liver diseaseCHENJun1reviewingLIXun2checking

(1. The Second Department of General Surgery, The First Clinical Medical College of

Lanzhou University, Lanzhou 730000, China;

2. Laboratory of Biotherapy and Regenerative Medicine of Gansu, The First Hospital of

Lanzhou University, Lanzhou 730000, China)

【Abstract】Indocyanine green clearance test can accurately and timely reflect the liver reserve function and the degree of liver damage. Indocyanine green clearance test is a safe, noninvasive, accurate, sensitive, dynamic and quantitative analysis of liver reserve function. And it play a key role in clinical instructions of the end-stage liver disease therapy. This paper briefly summarize the application status and research progress of indocyanine green clearance test in end-stage liver disease.

【Key words】Indocyanine green clearance test; Liver reserve function; End-stage liver disease; Clinical application

(收稿日期：2014-11-13； 編輯： 母存培)

通訊作者：李汛，教授，《西部醫學》副主編，Tel:1399313612

基金項目：中央高校基本科研業務費專項資金(lzujbky-2013-m04)；甘肅省科技重大專項計劃(甘財教[2013]131)

【中圖分類號】R 575.3

【文獻標志碼】A

doi：10.3969/j.issn.1672-3511.2015.09.047