吲哚菁绿在肝癌和胆囊手术中的应用进展

孙炎炎　陈金明　李乐

摘 要：随着吲哚菁绿（indocyanine green ICG）荧光显影技术越来越多地应用于临床，其在手术中展现的优势得到了广泛认可。吲哚菁绿（ICG）经外周血液注射后绝大多数会被肝脏摄取，汇集于胆汁中，最终经胆道排出。ICG可与体内脂蛋白相结合，两者联合之后在近红外光激发下，呈现出绿色的荧光。应用其这一特性，可以使肝脏、胆道系统实现荧光显影。在肝胆系统手术中，为肝癌肿瘤定位、肝脏区域划分、胆囊切除术以及胆道系统识别等方面提供了视觉提示。进一步推动了精准外科手术的理念，既增加了手术的安全性，也降低了手术并发症的发生率。本文将吲哚菁绿在肝癌及胆囊手术中的应用进展做以下简要综述。

关键词：吲哚菁绿；肝癌；胆囊炎

中图分类号：R735.7  文献标识码：A  文章编号：1673-260X（2023）04-0051-05

吲哚菁绿（ICG）是一种相对无毒副作用的荧光染色剂，据报道在无碘过敏史的情况下，ICG全身给药后不良反应的发生率仅为0.003%。在无过敏反应的情况下应用浓度低于2mg/kg时无任何毒副作用[1]。自1954年被美国食品和药物管理局（FDA）批准以来，ICG在许多不同的临床领域得到了认可，广泛应用于外科手术中。ICG半衰期为3～4min，经外周静脉注射后，被肝细胞摄取，几乎98%的ICG分子与人血白蛋白结合[2]。其代谢不经肠肝循环，直接从胆汁中排入胆道，在功能正常的肝脏中，注射15min后即可被肝脏清除，具有代谢快、安全性高等优点[3]。ICG具有独特的荧光特性，其发射波长为750～820nm，激发后释放荧光波长为840nm。应用荧光系统，发射特定波长的光进行激发，再将荧光激发与接收的显影进行处理后，即可实现ICG的荧光显影成像。因ICG具有独特的吸收峰和发射峰，使其具有一定的穿透效果，因此可在组织周围8mm范围内观察到荧光染色。利用其荧光显影特性，不仅能为肝脏及胆道提供荧光可视化，还可以通过ICG保留率反映肝脏的特定代谢能力[4]。在肝脏手术中，ICG荧光成像也曾通过门静脉流入待检测的解剖实质区域，起到揭示肿瘤位置的重要作用[5]。同时利用其可以使胆管系统显影的特性，ICG在腹腔镜下胆囊切除术（laparoscopic cholecystectomy，LC）中也为胆囊三角区域的解剖识别及避免手术并发症方面提供了帮助。综上所述，ICG为肝癌及胆囊切除手术提供了安全有力的支持和保障。

1 ICG在肝癌治疗中的意义

原发性肝癌是世界第七大恶性肿瘤，也是癌症导致死亡的第二大常见原因。世界上发病率最高的是亚洲和非洲，其中中国的病例数量最多，这归因于较高的发病率（18.3‰）和人口基数。肝癌主要分为两类，其中肝细胞癌占原发性肝癌的80%-90%，胆管细胞癌占10%-15%。中国是肝癌高发国家，发生率和病死率均较高，世界卫生组织数据显示：2020年我国新发肝癌患者41万例，位列各种癌症发病率第五位，而肝癌死亡患者39万例，位居各种癌症病死率第二位[6]。目前肝癌的治疗手段包括手术切除肿瘤、射频消融术、靶向免疫治疗、肝移植等，病情允许的情况下，手术切除肝肿瘤为首选治疗方案。而术中将肿瘤所在肝段内的全部微小病灶及转移病灶清除彻底，避免肿瘤的残留，对于术后复发率的降低，减少术后转移的风险以及延长患者术后总生存时间，起着至关重要的作用。近些年，随着ICG荧光显影技术在肝胆外科中应用的普及。肝肿瘤和转移的大量病例反映了ICG荧光成像在促进术中决策、提高患者在开放和微创肝胆手术中的安全性方面的重要性。包括国际荧光引导外科学会（ISFGS）在内的临床学会也已经成立，目的就是通过临床实践、教育和研究支持荧光引导手术在肝胆外科和其他专科中的全球发展[7]。

2 ICG的代谢机制及在肝癌手术中的应用

经静脉注射后98～99%的ICG与血浆和胆汁中的白蛋白、脂蛋白结合，它既不分解与其结合的蛋白质，也不改变其分子结构，具有良好的血管内稳定性[8]。ICG被正常肝脏组织主动摄取后，将其以游离的形式排泄到胆汁中，经胆道进入肠道。这一过程中ICG不与体内其他物质發生化学反应，也不经肠肝循环，而是直接进入肠道后排出体外，这使其在安全剂量范围内对肝功能几乎无影响。当肝脏代谢功能因疾病受到影响时，如肝硬化、肝脏肿瘤等，肝细胞对ICG的摄取和排泄会出现延迟现象。因此ICG从外周静脉注射完毕后，从肝脏摄取到经胆汁排泄，这一过程的速度也可以反映肝脏的代谢功能。基于肝细胞癌组织以及周围受到肿瘤组织压迫的非癌组织，胆汁排泄功能都会有不同程度改变的特性，通过ICG荧光显影技术，可以在肿瘤处检测到环状荧光，因此能灵敏地发现肝脏表面细小且肉眼不易察觉的肿瘤。肝癌组织因肿瘤分化程度的差异，ICG代谢能力也会有不同程度的区别。目前根据不同分化类型以及其独特的代谢机制，荧光模式下可将荧光光型分为三类。其中全荧光型或部分荧光型常见于高、中分化的肝癌，这种光型形成的原因是此时肝肿瘤细胞还存在一定功能，可以吸收ICG；而环形荧光，常见于低分化的肝癌中，导致其特殊荧光类型的原因，主要是因为低分化肝癌细胞几乎不摄取ICG[9]。因此术中通过荧光显影既可以发现微小肿瘤病灶及转移灶，也可根据肝脏肿瘤的特殊荧光型，结合术前影像、术中超声等检查等进行综合评估，这对于术中分析肿瘤的分化程度以及划定肿瘤切除范围和控制切缘大小有着重要的意义。使术者可以最大限度地减少肿瘤残留，尽可能地彻底清除转移灶，争取实现肿瘤的R0切除，从而降低肿瘤术后复发的风险。

2.1 ICG在肝癌手术中的具体使用方法

在肝癌切除术中，对目标肝段的准确辨认是成功实施肝癌切除术最重要的基础。ICG荧光影像能够做到清晰地显示目标肝段。其显影并非仅限于肝脏表面，在肝脏实质内也能取得较好的显影效果。因此肝癌切除术中实施肝实质离断时，荧光显影下对肿瘤边界也能清晰地辨识，做到对肝癌切除术中全程的荧光显像指引。因使用目的不同，肝癌手术中ICG的注射时间、注射途径及注射剂量也不尽相同。（1）肝癌的识别与定位、肿瘤边界划分：术前将ICG以0.25～0.50mg/kg的量经外周静脉注射。术前注射时间＞48h效果更佳；而术前给药时间＞5d，依然可获得满意的显影效果。（2）肝段染色：肝段染色分“正染”和“反染”两种方式，这两种方法均需在手术过程中实施。“正染”是指经拟定切除肝段的肝蒂门静脉分支直接注射适量的ICG后对目标肝段进行染色；“反染”是通过外周静脉注射ICG对拟保留的肝段进行染色，前提是需要对拟切除目标肝的肝蒂分支进行阻断。两组方法ICG注射剂量有所不同，其中正染法是将0.125-0.25mg的ICG术中经目标肝段肝蒂门脉分支注射[10]。反染法是术中阻断目标肝段门脉分支后由外周静脉注射ICG 2.5mg，同时术中划定肝预切除线注射的剂量与反染法一致[11]。两种染色方法均存在各自最适宜的应用术式，且分别有应用上的局限性：正染法因所显示的肝段荧光信号强且持续时间相对较长，适用于单一肝段或者亚肝段的切除手术，且当染色不理想时，可重复穿刺。但对于切除的目标肝段相对较大时，如半肝切除术等，因肝段肝蒂数量增加，正染法会使术者穿刺操作的难度增加，且可能因为术中操作导致肝血流不稳定而造成的染色效果不均，此时选择反染法更适合。相比较于正染法，反染法更合适于联合肝段切除等范围相对较大的手术，但反染时ICG聚集浓度相对较低，这也造成了荧光显影效果较弱，且反染法存在不能重复穿刺的缺点。两种染色方式有各种的适应症及优缺点，为使得手术高效安全地进行，术中结合实际情况选择正确合适的染色方式，变得尤为重要。

2.2 ICG在肝癌切除过程中的指引作用

在行腹腔镜下肝肿物切除术时，常规建立气腹之后，首先用荧光摄像头对整个腹腔进行常规检查，除外胃肠道等其他部位肿瘤病变等异常情况，再对整个肝脏表面进行侦测。如肿瘤位于肝脏表面或者较浅的位置，荧光模式下可清晰识别肿瘤位置及界限，再结合肿瘤荧光型推断肿瘤分化程度，确定切除范围后即可实施切除。当肿瘤位于肝脏较深的位置时，普通视野范围内可能无法发现肿瘤，这就需要结合术前CT或核磁检查初步判断肿瘤所在位置，术中结合超声诊断进一步明确肿瘤位置，再根据肿瘤所在位置不同选择相应的切除方式，在将肝实质分离过程中，随着肿瘤的显露，荧光模式下可根据肿瘤荧光界限，确定切除肝脏的范围[12]。肿瘤切除后使用ICG荧光显影对肝断面侦测，查看是否将瘤体完整切除。并对切除的标本切面同样进行荧光检查，以确保切除肿瘤的完整性，最大程度上避免肿瘤残留，从而保证患者的安全及手术质量。

肝癌切除术时，随着肝脏切除范围的增大，毛细胆管损伤的可能性随之增加，继而发生胆漏的风险也上升。胆漏是肝脏手术严重的并发症之一，对患者预后容易产生不良影响，严重者甚至会危及生命。因此术中发现胆漏并立即处理至关重要。较小的胆漏在普通腹腔镜白荧光模式下很难发现，利用ICG经胆汁排泄的特点，在荧光模式查看肝脏创面，可发现肉眼不易察觉的胆漏并能立即处理，从而最大程度降低术后胆漏的发生，提高手术安全性[13]。

2.3 ICG在肝癌切除术中的局限性

癌切除术中应用ICG可帮助术者更清晰的辨别肿瘤的位置，实现肝癌的精准切除。但ICG也存在一定局限性，对于肝硬化的患者，由于其肝脏代谢能力差，ICG被肝细胞摄取后不能及时排出，可能聚集在肝硬化结节中。因ICG没有对肝癌的靶向性，这会导致术中对部分全肝荧光型结节的良恶性难以辨别，，影响手术的顺利实施。因此术中除在普通模式和荧光模式之间切换仔细辨别外，也需要将性质不确定的结节切除后行术中快速冰冻病理检查，明确诊断。进一步确定或调整手术方案，避免肿瘤结节因肝硬化结节干扰造成的遗漏。因此对于肝硬化结节或肝囊肿及肝代谢异常患者，术前应完善影像学等相关检查，做好术前评估，充分准备以应对术中突发情况。

3 ICG在胆囊炎治疗中的应用

胆囊炎是一种常见病和多发病，其发病率占所有急腹症患者总数的3%-10%。临床上胆囊炎常合并胆囊结石，大约90%-95%的胆囊炎是由胆囊管结石阻塞引起的，而非结石因素的胆囊炎占5%-10%[14]。急性胆囊炎的主要临床表现包括恶心呕吐、寒战高热、腹痛腹胀、右上腹或上腹部疼痛、背部不适等。胆囊结石存在脱落的风险，脱落后进入胆总管可引起胆总管结石，总管结石会引起胆汁、胰液引流不畅，会造成胆源性急性胰腺炎、急性化脓性胆管炎、梗阻性黄疸等并发症，严重者可致死。目前手术治疗为首选治疗方案，手术的方式以LC为主。

德国科学医学会（AWMF）的S3指南建议急性胆囊炎患者在住院后1天内积极行腹腔镜胆囊切除术（LC）[15]。

3.1 LC所引起的不良后果

多数胆囊炎患者常合并胆囊结石，部分患者病史较长，病情反复发作。因反复的炎症刺激、胆囊水肿、炎症渗出导致胆囊周围组织黏连等因素，可使胆囊三角和周围組织解剖关系不清晰，造成术中操作及显露困难，可导致出血、医源性胆道损伤、中转开腹等风险。一旦上述情况发生，将给医患双方带来难以承担的后果[16，17]。研究表明LC期间胆道损伤的发生率从0.03-2.6%不等。LC术中对胆道的错误识别是造成医源性胆管损伤和出血的主要原因，因此术中清晰的识别肝外胆管结构有助于降低胆管损伤的风险。多项研究证实，与白光成像相比，荧光成像可以更好地识别肝外胆管结构[18]。借助ICG经胆汁排泄及荧光模式下显影的特性，LC术中可更轻易地识别胆道系统解剖结构，降低胆道损伤风险，增加手术安全性。

3.2 ICG在胆囊手术中的使用方法

凭借ICG在被肝脏摄取之后汇集于胆汁中，再经胆道排泄的特点。为LC术中胆道系统的荧光可视化提供了支持。IC手术中应用ICG的方法，可根据使用方式的不同，分为两类：（1）经胆道直接穿刺注射ICG：此方式是将ICG稀释至0.025mg/L后，术中直接经肝管或胆囊管穿刺注射，一般注射5-10mL即可获较好的荧光效果[19]。（2）静脉注射ICG：此方法是术前将ICG稀释后经外周或中心静脉注入。有研究表明当给药时间在术前180min、给药剂量0.25mg/kg时，肝脏及胆管系统的荧光显影效果最好。无论应用上述那种方式后行LC术，均可在胆囊三角区域进行分离时，为胆管系统的走形及区分提供良好的荧光视觉引导，尤其对于炎症较重、胆囊三角区域黏连水肿的情况，应用ICG能减少胆囊三角区域组织分离显露的时间，降低因胆道识别困难而导致的出血及胆管损伤的风险[20]。同时借助ICG显影特性，可以检测手术中胆道损伤、胆汁渗漏情况的发生，降低手术并发症发生的概率。

3.3 ICG使用的适应症

目前LC术中应用ICG，以术前外周注射为主。而术中经胆道、胆囊、鼻胆管等方式直接注射ICG相比较于外注射，可做到立即显影。略过肝脏从外周血液摄取后再经胆汁排泄这一过程，直接与胆汁中蛋白结合，无须等待显影时间，也避免了外周注射后肝脏作为背景显影对术者操作视野的干扰。凭借这一优势，可以推断在同期逆行胰胆管造影ERCP+LC术式中经鼻胆管注入ICG后行LC术式，借助胆道显影，将对手术效果有很大程度的优化。因ICG荧光的组织穿透能力约5-10ｍｍ，如患者肝十二指肠韧带脂肪组织较厚或胆囊三角区域炎症水肿较严重时，吲哚菁绿荧光显影效果和显影时间会不同程度的受影响。若想达到满意显影效果，可能术中需要增加ICG剂量，经胆道直接注射无疑是更适合的途径。经胆道直接注射无论是胆囊直接注射还是经肝内外胆管注射，都较外周注射难度更大。如果这一难点被攻破，LC手术的安全性会得到进一步提升，但这些都需要大量的前瞻性研究来证明。

4 总结与展望

在医学飞速发展的进程中，我们一直在追求更高的手术安全性和更低的并发症发生率。随着ICG在肝脏手术和胆囊手术中的广泛应用，其增强解剖结构的辨别度、降低副损伤的风险等优势已越来越被肯定。ICG荧光显影技术在提高肝癌手术的精准性、避免肿瘤残留、降低并发症发生率等方面发挥了积极作用。在ICG荧光模式下行LC术，具有安全、可靠的优势，可降低术中胆道损伤发生概率。随着外科手术发展的日趋精细化、规范化，相信ICG在外科手术中的应用将会越来越广泛。我们在应用过程中，要充分了解其优势及短板，这样才能在临床工作中更合理高效的使用ICG，为患者带来更优质的诊疗服务。

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收稿日期：2023-01-13

通讯作者：陈金明（1964-），男，内蒙古赤峰市人，大学本科学历，赤峰市医院主任医师。研究方向：肝胆外科疾病的诊治。