吲哚菁綠熒光顯像技術在肝臟外科手術中的應用研究進展▲

黃 佳 黃 海 方兆山*

(1 廣西南寧市賓陽縣人民醫院普通外科，賓陽縣 530400；2 廣西南寧市第一人民醫院肝膽外科，南寧市 530022)

【提要】 近年來，隨著計算機技術、醫學影像技術以及多模態技術的發展，吲哚菁綠熒光顯像技術在肝切除術中顯示出較好的臨床效果。現對吲哚菁綠熒光顯像技術在肝腫瘤外科肝切除術的臨床研究進展進行綜述。主要對吲哚菁綠熒光顯像技術原理、肝染色方法，以及其在腫瘤惡性程度初步判別、解剖性肝切除術和膽道外科中的臨床應用價值進行闡述。

肝細胞癌(hepatocellular carcinoma，HCC)是危害人類生命健康最常見的惡性腫瘤之一，發病率居全球第5位，死亡率居第2位[1]。手術切除和肝移植是根治性治愈HCC的主要方法，對合適的患者進行外科手術切除能提高患者遠期預后[2]。然而即使根治性切除，由于HCC的生物學特性，肝切除術后3年復發率為57%～81%，術后5年累積復發率達70%～100%[3]。可能的原因之一是術前漏檢微小病灶和/或存在多病灶中心而導致術后復發。近年來，術中超聲檢查在發現新病灶(小病灶)、腫瘤準確定位以及清晰探查腫瘤與毗鄰脈管關系等方面具有顯著優勢，因而在肝臟外科手術中應用廣泛[4]。但其對小于1 cm的腫瘤，以及對淺表腫瘤病灶的檢出率較低，并且在肝腫瘤外科手術切除過程中不能實時手術導航[5]。因此，需要一種新的影像學方法以精確發現肝臟微小病灶并對術中操作進行實時導航。自2009年Ishizawa等[6]首次使用吲哚菁綠(indocyanine green，ICG)熒光顯像技術指導肝切除術以來，該技術在肝腫瘤定位、診斷和手術導航中的應用越來越廣泛[7-8]。ICG介導的近紅外光檢測技術在外科手術導航中應用十分廣泛[9]。基于ICG具有近紅外熒光特性，ICG熒光成像在肝腫瘤病灶邊界界定、微小病灶檢測、術中實時導航和門靜脈流域識別方面具有較明顯優勢[10]。基于此，本文主要對ICG熒光技術在肝腫瘤外科肝切除術中的應用研究進展進行闡述。

1 成像原理

ICG是一種通過美國食品與藥物管理局認證、目前應用較廣泛的近紅外熒光染料，可被750～810 nm波長的外來光激發，發射約840 nm波長的近紅外光。這種紅外光可被ICG熒光顯像系統接收，并在顯像設備顯示出來。ICG經門靜脈入肝后可快速被肝細胞攝取，在激發光的照射下顯示熒光，隨著ICG排泄入膽道，膽道可顯影[11]。臨床上該技術已廣泛應用于血管造影，淋巴系統、膽管顯影以及肝功能儲備檢查中[12-13]。

2 在肝切除術中的染色方法及作用

2.1 ICG熒光顯像技術的染色方法 ICG熒光顯像技術從分子、細胞水平層面實現腫瘤邊界界定、微小病灶或轉移灶的偵測及術中實時導航肝切除。ICG熒光顯像染色方法：于術前24 h經外周靜脈注射ICG 0.05～0.10 mg/kg，視肝硬化程度，適當延長時間窗，如延長至48 h，甚至72 h；正染色法，即對目標肝段進行熒光顯像，經目標門靜脈緩慢注射ICG 0.25 mg，防止返流或溢出；負染色法，即目標肝段無熒光顯像，其他肝段有熒光顯像，解剖出目標肝段門靜脈后予以阻斷結扎，經外周靜脈注ICG 2.5 mg[14]。

2.2 ICG熒光顯像技術的主要作用 ICG分子熒光影像系統主要包括近紅外攝像頭、激光激發器、顯示屏。術中游離和顯露肝臟后，將熒光偵測設備近紅外光攝像頭放在距離肝臟表面20～30 cm處掃描肝臟，根據肝腫瘤的熒光信號特點，外科醫師可通過主控攝像機踏板和手動控制器在正常模式(白光)和熒光模式(近紅外)之間進行切換。可以根據手術者的需要進行：(1)實時定位并標記肝切除術預切除范圍(預切除線)；(2)通過ICG熒光顯像染色技術指導解剖性肝切除術；(3)通過ICG熒光顯像技術標記腫瘤切除范圍，進行不規則肝切除術；(4)肝外科手術切除術后對殘肝切緣進行ICG探測，評估有無病灶殘余和膽漏。

3 在肝腫瘤邊界界定和分化程度鑒別中的應用價值

3.1 ICG熒光顯像技術在肝腫瘤邊界界定中的價值 ICG介導的近紅外光檢測技術可以在術中精確定位腫瘤組織，顯示腫瘤病灶邊界，進行腫瘤邊界界定、肝切除范圍的界定、微小病灶和殘余病灶偵測，以及術中實時導航，具有重要價值和優勢[15]。方馳華等[10]對11例患者于術前48 h注射ICG的研究發現，15個病灶均能被ICG熒光定界，腫瘤切除后，再次熒光探測未見腫瘤殘留，術后病理學結果亦證實均獲得R0切緣，對肝切除術具有指導意義。Zhang等[16]對35例接受肝切除的患者術中給予注射ICG，結果顯示32例患者的正常肝臟與腫瘤組織之間形成強烈對比，9例患者的半肝或肝段界線被確認。Morita等[17]對58例術中運用ICG熒光定界的肝癌患者進行了隨訪，結果顯示ICG熒光切緣定界患者的術后復發率較術中未使用ICG的患者低，提示ICG 熒光顯像技術可降低腫瘤術后復發率。Ishizawa等[6]將ICG熒光成像應用于肝癌外科手術切除中，能實時地高敏感性識別微小病灶，根治性切除肝腫瘤。

3.2 ICG熒光顯像技術在肝腫瘤分化程度鑒別中的價值 根據標本的熒光形態可對腫瘤分化程度進行初步鑒別，高分化HCC組織表現為全熒光信號，中分化HCC組織表現為部分熒光信號，低分化HCC組織或轉移癌組織表現為環繞腫瘤病灶組織的環形熒光[18]。低分化HCC組織攝取ICG 的能力低下，導致病灶本身可提供的熒光信號較弱，但腫瘤病灶周圍正常肝組織受腫瘤壓迫會使ICG 的排泄延遲，常見于低分化HCC等[19]。Satou等[20]首次在術中利用ICG熒光顯像技術偵測HCC肝外轉移病灶，實現對肝外轉移病灶的識別及定位。

4 在解剖性肝切除術中的應用價值

Hasegawa等[21]認為，HCC腫瘤細胞按門靜脈流域轉移，進行包括腫瘤在內的以門靜脈為肝分段的肝段切除的解剖性肝切除術具有比非解剖性肝切除術更好的預后。解剖性肝段切除術是HCC治療中必不可少的手術，按肝臟解剖和功能單位進行肝切除的手術方法可獲得外科安全切緣及較好的預后[22]。然而肝臟沒有明顯的解剖標準定位，以往傳統的“精準肝切除術”是通過預切肝段的門靜脈注入亞甲藍染料顯示預切范圍，但是只能在肝臟表面看到切除范圍且亞甲藍染色很快被洗脫，難以通過缺血線和亞甲藍染色有效且持久地界定切除平面，而且在肝切除術中對肝臟深部無法進行良好的切除邊界界定。近年來ICG熒光顯像技術不僅能夠提供肝臟表面的肝段分界，還能持久提供肝斷面的三維界限，通過ICG熒光染色技術，可獲得肝表面及實質內確切持久的熒光染色，ICG可停留在肝臟斷面組織上達8 h左右。熒光染色法介導的解剖性肝切除術，可在肝實質內部產生一個肝段與肝段間不規則的熒光面，在外科手術切除過程中，能夠使術者更直觀、更精準地判斷肝實質內部立體染色區域[23]。初步實現了細胞功能層面的邊界界定，在肝切除術中能進行動態觀察，根據肝實質的熒光界線對肝切除的平面進行調整，實現術中實時導航。門靜脈區域染色法使目標肝段產生熒光信號，通過熒光顯影范圍可以有效地區分相鄰肝段及界定肝切除范圍，以實現解剖性、功能性、根治性肝切除[7，10，15]。

Ishizawa等[24]首次報道腹腔鏡超聲引導穿刺肝S4段門靜脈注射ICG實現熒光正染及肝S3段肝蒂阻斷+外周靜脈ICG注射的負染技術。王宏光等[25]采用 ICG對21例患者進行了腹腔鏡解剖性肝切除，其中20例成功完成腹腔鏡解剖性切除，另1例中轉開腹，均獲得較好的近期療效。王曉穎等[26]通過3D技術對門靜脈屬支進行流域分析并行穿刺注射ICG實現精準肝段染色，完成S2～S8段的解剖性切除，說明腹腔鏡ICG熒光顯像技術在解剖性肝切除中的有效性。Sakoda等[27-28]報道經皮超聲引導門靜脈穿刺ICG熒光染色后施行腹腔鏡解剖性亞肝段切除術；還報道了腹腔鏡超聲引導肝S5、S6段門靜脈穿刺ICG染色腹腔鏡解剖性肝段切除術。Mizuno等[29]報道腹腔鏡下Glisson蒂橫斷聯合ICG熒光負染技術行解剖性肝S6段切除術。陳琳等[30]將ICG熒光技術初步與機器人結合，完成了精準機器人肝切除術，獲得了良好的近期療效，認為 ICG 熒光顯像技術應用于機器人輔助腹腔鏡肝切除術中是安全有效的。有研究者在這些成像系統上作了很多改進與研究，提出了一種新的成像裝置—醫學成像投影系統(MIPS)，其利用ICG發射信號和主動投影映射，使外科醫生在解剖肝切除術中準確地切割平面和得到正確的解剖方向，為肝臟手術的實時導航提供了一種選擇[31]。

5 在膽道外科的應用價值

ICG熒光顯像技術在圍肝門膽道疾病術前評估中具有重要作用，可通過正染色法或負染色法精準標定肝段，成功率高達95.8%，可全面展示膽管走行，同時可輔助術中界定肝斷面，實現可視化熒光肝臟分段效果及肝臟實質的三維染色[14]。Ankersmit等[32]報道ICG熒光顯像技術辨認膽道的研究，18例患者中有6例在分離過程中熒光辨認膽囊管要早于單純白光，有7例患者熒光可視化膽總管的走行尤其有效。熒光及可視化膽囊管、膽總管有助于預防復雜圍肝門膽道疾病處理過程中的膽總管損傷，與術中膽道造影比較，熒光造影可視化膽道解剖結構更為便捷、省時及高效。肝門部炎癥或粘連較重時，熒光成像可清楚顯示肝外膽道系統，防止膽道損傷。熒光偵測設備內的圖像和錄像資料可通過存儲設備導出[10，33]。ICG熒光顯像技術在肝移植術中指導膽道重建、預防膽道狹窄、防止肝功能衰竭等方面具有巨大潛力[34]。

有研究顯示，ICG熒光顯像技術在圍肝門膽道疾病活體肝移植中，對降低膽漏、膽管狹窄等并發癥發生率具有重要價值，同時還有助于評估重建后血管通暢性及移植肝的肝功能恢復情況[34]。

6 不足與展望

近年來ICG熒光顯像技術在肝臟外科的臨床應用中獲得了較好的結果。但是也有一定的不足：ICG熒光僅能穿透<10 mm(5～10 mm)的肝組織[35-37]，距離表面超過>10 mm，即較深位置的腫瘤尚無法通過ICG技術顯示，可通過結合術中超聲彌補這一不足；肝臟局灶性結節增生、肝硬化結節等在ICG技術下可以顯示較強的熒光，出現一定假陽性；另外，操作人員的技術水平、探頭照射的距離也影響著判定準確性。故需聯合術中冰凍病理、超聲造影、三維可視化技術等綜合分析進而作出正確的決策，以確定最優的手術策略。總之，ICG熒光顯像技術能夠在肝腫瘤外科切除術中清晰顯示腫瘤病灶，為術者提供實時導航，使腫瘤切除更完整、更安全，有望降低肝腫瘤外科切除術后復發率，改善預后；ICG熒光顯像技術為外科醫生提供了以前無法得到的實時反饋。隨著臨床實踐和技術的創新，智能化診療技術進一步發展成熟，ICG熒光顯像技術將為肝腫瘤外科的精準診療提供更良好的臨床應用前景。