吲哚菁绿荧光导航用于腹腔镜肝胆手术的研究进展*

索晓鹏 综述 田远虎 张克明 审校

(北京大学国际医院肝胆外科，北京 102206)

解剖性肝段切除可以显著改善肝细胞癌的预后[1]，已经可以完成腹腔镜下S1～S8所有肝段的解剖性切除[2]。腹腔镜解剖性肝切除的难点是荷瘤肝段的标记以及断肝平面的选择，传统的肝段标记技术存在各自的局限性，尤其是腹腔镜下完成传统肝段标记更加困难，加之腹腔镜相对于传统开腹不能直视及触摸，在肿瘤定位及肝段标记相关领域亟需新技术支持。

近10年来，吲哚菁绿(indocyanine green,ICG)荧光成像技术在肝胆外科领域应用进展较快。ICG经肝脏摄取，胆道排泄，且有荧光特性，在肝外胆管解剖、肝脏肿瘤定位以及肝段标记方面取得了长足的进步。2009年Ishizawa等[3]报道ICG荧光成像系统用于肝脏肿瘤手术中。ICG荧光会在肝细胞癌的癌组织中和转移癌的周围肝实质中积累。Kudo等[4]报道腹腔镜下荧光成像技术应用于肝肿瘤的鉴别。ICG荧光成像也应用于肝段边界的识别，使解剖性肝切除术更加精准[5]。本文综述ICG荧光导航在腹腔镜肝胆手术中的应用进展。

1 ICG荧光成像系统用于腹腔镜解剖性肝切除

解剖性肝切除适用于无大血管侵犯且肿瘤直径2～5 cm的原发性肝癌[6]。中国专家共识[7]认为解剖性肝段切除在完整切除肿瘤的同时切除肿瘤所在位置肝段，可减少术后复发转移并改善预后。传统肝段识别是术中超声引导下将亚甲蓝注入荷瘤肝段门静脉分支，同时暂时夹闭肝动脉防止亚甲蓝被冲刷。在开腹手术中这种技术简单、可重复性强，但在腹腔镜下完成相对困难。ICG荧光导航应用于腹腔镜解剖性肝切除则相对容易实现。ICG可在肝表面及肝实质内发出确切持久(>8 h)的荧光，解决了亚甲蓝染色时间短、易洗脱的问题，且无须阻断肝动脉，降低腹腔镜操作的难度。ICG肝段染色可分为正染法和反染法[5]：①正染法，经皮或经腹腔镜在术中超声引导下找到目标肝蒂，或经第一肝门分离出目标肝蒂，或劈肝后找到目标肝蒂，通过细针穿刺将ICG(0.025 mg/10 ml注射用水)注入相应肝段门静脉，清晰显示目标肝段；②反染法，解剖目标肝蒂并阻断，外周静脉注射ICG(2.50 mg/1 ml注射用水)，注射后1分钟其余肝段迅速染色。ICG注入门静脉或外周静脉，肝细胞会迅速摄取ICG显示荧光。王宏光[8]建议单一肝段或亚肝段采用正染法，多肝段切除时正染法需多次穿刺多条目标门静脉，操作难度增加，故多肝段或半肝切除选择鞘外解剖目标肝蒂结扎后反染其他肝段。反染法较适合肝蒂分支易分离解剖的肝段，如肝左叶(S2、S3)或接近肝门的肝下段(S4b、S5、S6)[5]。

2017～2019年ICG荧光成像技术用于腹腔镜解剖性肝切除的研究[9～13]见表1，正染法注射ICG剂量为0.125～0.25 mg，反染法ICG剂量为0.5～2.5 mg，肝段标记成功率84.6%～100%；Ueno等[9]通过股动脉穿刺造影找到荷瘤肝段肝动脉分支，注射ICG 4 mg，行腹腔镜解剖性肝切除4例，均标记成功。

Miyata等[14]的研究显示，与亚甲蓝行肝段染色相比，ICG肝段染色行开腹解剖性肝切除时肝段染色的成功率高[100%(30/30) vs.57%(17/30)]。ICG染色显像的优势包括：①注射染料后无须夹闭肝动脉；②ICG被肝细胞摄取后持续时间比传统亚甲蓝染色长；③肝段染色成功率高。

ICG用于肝段标记也有缺点：在肝脏实质解剖过程中的断肝平面并不是清晰可辨；有肝段标记失败可能，如注入门静脉分支后通过体循环，即使很少量的ICG也可能使整个肝脏染色，致使肝段间无明显对比，从而染色失败。

表1 腹腔镜解剖性肝切除术中ICG荧光成像系统用于肝段标记的文献(2017～2019)

HCC：肝细胞肝癌

2 ICG用于腹腔镜肝脏手术肿瘤定位

原发性肝癌的术后复发与术前即存在微小播散癌灶有关，术中超声可以提高播散灶的检出率，但对于位置较浅的病灶，检出率较低。术中ICG显像有助于表浅、微小病灶的检出，同时明确肿瘤的边界从而划分肝预切线(不规则肝切除术)。如果癌性肿块与周围正常肝组织对比边界清晰，微小播散灶肉眼可见，手术切除将会简便易行且会增加R0切除的几率。

2009年Gotoh等[15]报道对10例肝脏肿瘤术前常规进行ICG肝功能储备试验时偶然观察到肝癌肿瘤表现出很强的荧光信号。之后有报道显示肿瘤的荧光类型与分化程度有关，肿瘤的荧光模式分为三种类型(图1[16])：①全荧光型，肿瘤组织呈均匀荧光；②部分荧光型，部分肿瘤组织有荧光；③边缘荧光型，肿瘤组织呈阴性，肿瘤周围肝实质有荧光。全荧光型为高分化肝细胞肝癌(hepatocellular carcinoma，HCC)的细胞仍保存摄取ICG的机制，但其肿瘤内胆道排泄系统功能或结构紊乱，致使肿瘤可以吸收ICG，但排泄障碍，显现荧光；低分化HCC或结直肠癌肝转移(colorectal cancer liver metastasis，CRLM)细胞摄取ICG能力下降，同时肿瘤边缘正常组织由于受癌组织挤压变形，胆道排泄障碍，边缘正常组织ICG积累显示边缘荧光[17]。

图1 肿瘤的荧光模式分类[16]：A.全荧光型(高分化HCC)；B.部分荧光型(中分化HCC)；C.周围荧光型(低分化HCC)；D.周围荧光型(结直肠癌肝转移)

虽然影像学技术已经取得了长足的进步，但仍有部分微小播散癌灶是术前检查无法发现的。Gotoh等[15]报道ICG荧光系统有发现术前影像学检查未发现的微小肝癌的能力，大多数高分化小肝癌结节(直径<10 mm)缺乏典型的肝癌超声表现，很难术前影像学检查时发现。该研究显示10例术前检查均报告为单发肿瘤，在肝切除术中通过ICG荧光显像新发现除术前单发肿瘤外的肿瘤结节8例(3～6 mm)，其中4例为HCC。传统手术只能切除术前影像学评估的结节或肉眼可见的结节，从这种意义上来讲，ICG荧光显像不仅能让术者直观地看到肿瘤，同时发现术前评估中其他检查未发现的微小播散灶，增加了根治性切除的可能性。

2011年开始腹腔镜荧光系统商业化，腹腔镜肝切除术中ICG荧光成像系统用于肿瘤识别的文献[4，18～24]报道见表2，常用方法是术前1～14天外周静脉注射ICG 0.5 mg/kg或5～20 mg，ICG荧光成像肿瘤检出率为72%～100%，未检出的主要因素为肿瘤距离肝脏表面较远，荧光无法渗透肝组织。

表2 腹腔镜肝切除术中ICG荧光成像系统用于肿瘤识别的文献报道

HCC：肝细胞肝癌；CRLM：结直肠癌肝转移；ICC：肝内胆管细胞癌

3 ICG荧光系统用于胆道成像

ICG静脉注射后，通过肝细胞吸收并通过胆道系统排泄,因其荧光特性可在术中进行实时胆道造影，可以在不触碰Calot三角区的情况下识别胆管。与传统的X线造影不同，ICG荧光造影安全，高效，无放射性，不损伤胆管，不需用C臂X线机，并且副反应少(静脉注射ICG副反应约0.003%[25])。ICG胆道造影合适的注射剂量及时间仍然在总结中。Verbeek等[26]认为术前24小时静脉注射ICG 10 mg通过胆道排泄时胆道显影可达到满意的荧光成像。ICG荧光成像胆道造影可分为肝内胆道造影和肝外胆道造影。肝内胆道显影可用于肝切除之后查看断面胆漏；肝外胆道显影可以用于胆囊切除，也可以用于肝切除分离第一肝门时保护确认胆管。

3.1 肝内胆道成像

ICG胆道造影受穿透深度的限制(5～10 mm)，但可发现传统方式无法发现的胆漏。Kaibori等[27]的随机对照研究中，将102例无胆道重建的肝切除随机分为2组，通过一次性胆道造影导管插入胆囊管并结扎胆总管远端，经导管注射ICG，实验组(52例)应用荧光系统观察肝断面可疑荧光点给予确切的结扎缝合，对照组(50例)未行荧光系统观察作为空白对比。术后8周对照组并发症率明显高于实验组[16% (8/50) vs.4% (2/52)，P=0.039]；对照组5例胆漏，实验组无胆漏[10% (5/50) vs.0% (0/52)，P=0.019]。认为ICG胆道造影可用于术中胆漏的检测，并取得理想的结果。

3.2 肝外胆道成像

多项研究证明ICG可用于肝外胆道及胆囊成像。Schols等[28]报道，ICG胆道造影(麻醉后即刻静脉注射ICG 2.5 mg)显示胆总管比例为83%(25/30)，胆囊管为97%(29/30)。ICG荧光成像胆道显示失败均为肥胖(BMI>26.35)或慢性胆囊炎患者。在Schols等[29]的另一项研究中，从手术开始至分离出胆总管所用时间，ICG荧光模式较常规模式快(22 min vs.32 min，P=0.001)；从手术开始至分离出胆囊管所用时间，ICG荧光模式较传统模式快(23 min vs.31 min，P=0.0004)。同时，ICG荧光系统显示肝外胆道系统的优势在于不需分离胆囊三角，无需胆道穿刺置管注入造影剂，无需术中C形臂X线机及额外人工。传统胆道造影耗时且容易损伤胆管或导致肿瘤播散，且有胆管损伤风险。

此外，ICG能发现副肝管和胆囊管与胆总管连接变异，这在胆囊切除术中意义重大，有可能避免重大胆管损伤。静脉注射ICG有助于同时发现血管和胆管损伤，提高胆囊切除术的安全性。Kaneko等[30]报道，腹腔镜胆囊切除术前15分钟静脉注射ICG 2.5 mg，术中89%(25/28)胆囊动脉和胆道可以在荧光系统下清晰显示。ICG肝外胆道造影用于机器人胆囊切除术也有报道，Buchs等[31]报道12例机器人胆囊切除术，术前30～45分钟静脉注射ICG 2.5 mg，91.7%(11/12)胆囊管清晰可辨，50%(6/12)可见胆总管，33%(4/12)可见肝总管，每例至少有一种胆管结构能用ICG荧光显现。

多项研究表明ICG荧光成像显示胆管结石能力较弱。Ishizawa等[32]报道52例术前通过MRCP等方法发现胆管结石，术前30分钟静脉注射ICG 2.5 mg，荧光系统探查胆管结石未能清晰显示，可能是因为结石周围被荧光液体包裹所致。肝功能受损或胆汁分泌减少会影响胆道荧光显示效果，如梗阻性黄疸或肝功能受损(如脂肪变性、纤维化、缺血/再灌注损伤或门静脉系统分流)，通过ICG荧光检测肝外胆管结石较困难。

4 小结

基于荧光、肝脏快速吸收及通过胆道排泄等特性，ICG荧光成像技术已经用于肝段标记、肿瘤显像、肝内外胆道造影、术中胆漏检查等方面。与传统含碘剂胆道造影经X线显影的方法相比，ICG荧光成像具有安全、方便、无创、高效等优点。ICG荧光显影技术对于肝脏较为表浅微小病灶的检出率高于术前影像学检查、术中B超，增加了根治性切除的可能性。

根据目前文献报道，ICG用于腹腔镜肝切除术中用法用量总结如下：①用于肝段标记，正染法，将ICG 0.125～0.25 mg注入荷瘤门静脉分支；反染法，将荷瘤门静脉分支阻断后经外周静脉注射ICG 0.5～2.5 mg。②用于肿瘤显像，术前1～14天外周静脉注射ICG 0.5 mg/kg或5～20 mg。③用于胆道成像，术中创面胆漏的鉴别，通过胆道造影导管插入胆囊管并结扎胆总管远端，经导管注射ICG 25 mg；肝外胆道成像，术前15～45分钟或麻醉后即刻静脉注射ICG 2.5 mg。

尽管ICG副反应发生率较低，致死剂量为50～80 mg/kg[33]，但原则上在目标组织显示清晰的情况下应尽量少用。由于ICG代谢受肝功能等多因素的影响，难以统一标准精准把控给药时间与剂量。

ICG荧光成像也存在一些缺点，包括有限的组织穿透性和较差的特异性，肿物在组织深处荧光不能穿透时存在假阴性，在肝硬化时假阳性较高。对于ICG的敏感性和特异性亟需进一步探究。