陈炉良　陆才德

20世纪70年代，人们首次发现蛋白质结合吲哚菁绿（indocyanine green，ICG）可以发射荧光，在近红外光（750～810nm）的照射下可在840nm处达到峰值[1]；在840nm处只有很少的光被Hb或水吸收，蛋白质结合ICG发射的荧光信号可以通过5～10mm厚的结缔组织成像。在临床上，ICG在20世纪90年代早期首先应用于眼底血管造影术[2]。进入21世纪后，应用ICG的荧光成像技术作为外科手术中导航工具被广泛的应用于检测肢体中的淋巴、乳腺癌患者前哨淋巴结、胃癌淋巴结、肺结节和大脑动脉瘤等领域[3-7]。在肝胆外科手术领域，日本外科医师最早开始应用ICG荧光成像及其只经胆汁排泄的特性来显现肝胆结构[8-9]。2009年，Ishizawa等[10]第1次报道了在腹腔镜胆囊切除术中，通过术前静脉注射ICG作为荧光来源，利用ICG排泄到胆汁的原理完成荧光胆管造影。在肝肿瘤荧光胆管造影的发展阶段，发现ICG可在肝细胞癌的癌组织以及腺癌灶周围的非癌性肝实质中积累[11-12]。由于成像技术的改进，ICG荧光成像可应用于肝段的可视化，能够更准确地解剖肝脏[13-14]。现今，ICG荧光造影技术已经应用于腹腔镜肝切除术[15]和开放肝切除术中，用于识别肝脏肿瘤。本文就ICG荧光造影在肝胆外科手术中的研究进展综述如下。

1　胆道的ICG荧光造影

人的胆汁中含可与ICG结合的白蛋白和脂蛋白，可将ICG经胆道内注射进行荧光造影。与蛋白结合的ICG荧光浓度约为0.25mg/ml，因ICG在较高的浓度下对近红外光的吸收能力降低，所以为了获得在胆管内注射ICG后胆管的清晰荧光图像，可以将ICG溶液稀释到0.025mg/ml用于造影[16]。为促进ICG与蛋白质更好的结合，可在注射ICG前将少量胆汁吸入注射器。在识别肝内胆管解剖和肝外胆道系统的过程中，ICG可应用放射造影剂稀释，这样可以在荧光胆道造影后立即进行放射胆道造影。

静脉注射ICG后也可以进行荧光胆管造影术，因为排泄到胆汁中的ICG可以充当荧光的来源；这种技术通过静脉注射少量的ICG，通常是将2.5mg的ICG稀释到1ml溶液中[17]；虽然静脉注射后几分钟内就会有含ICG的胆汁开始排泄[18]，但为了获得更好的信号背景对比度，ICG应至少在成像15min前注射。实际上，ICG在肝外胆道中的荧光显像会持续到注射后6h[8]。静脉注射ICG与常规放射胆道造影相比，可以节省时间，并避免因注射对比剂需插入导管导致的胆道损伤。尽管荧光胆道造影术在检测胆总管中的小结石时具有局限性，近期其作为提供肝外胆道走行的一种新颖且易于使用的导航工具获得了关注，在腹腔镜[19-21]和机器人[22-23]胆囊切除术中可以增加其安全性，减少术中放射胆道造影。

2　肝脏肿瘤的ICG荧光造影

2.1ICG荧光造影给药时机的选择Ishizawa等[11]报道ICG在术前2～14d通过外周静脉给药，手术时正常肝组织已将ICG代谢，不再显示荧光；而肿瘤组织代谢能力差，组织内仍有ICG残留，应用荧光显像仪进行观察发现肝脏肿瘤可呈现清晰的、边界清楚的荧光影像，并可对肿瘤性质进行初步鉴定。张雅敏等[24]认为我国肝肿瘤患者多合并肝硬化，采用术中给药的方式，正常肝组织可以迅速摄取ICG，并呈现出均匀的荧光。而肿瘤组织无论是性质、大小、血供情况，均无法像正常肝组织一样在短时间内摄取ICG呈现荧光表现，故在肿瘤与正常肝组织之间可呈现清晰、准确的界线，且此界限在手术完成的数小时内无明显变化。

2.2ICG荧光类型与肿瘤的分化程度Ishizawa等[11]研究37例肝细胞癌和12例结肠直肠癌肝转移患者，术前静脉注射0.5mg/kg的ICG，利用近红外光摄像头在屏幕上的实时显示来观察肝细胞癌和结直肠癌肝转移患者肝脏表面的荧光图像。这些肿瘤的荧光模式可以分为3种类型：全部荧光型，即所有肿瘤组织显示均匀的荧光；部分荧光型，即部分肿瘤组织显示荧光；环状荧光型，即肿瘤组织不显示荧光，周围肝实质显示荧光。这些荧光模式与肝肿瘤的特征密切相关。

肝细胞癌ICG荧光成像的机制可通过免疫组织化学染色和基因表达分析[12]阐明。在高分化的肝细胞癌组织中，ICG门静脉摄取转运蛋白（有机阴离子转运多肽8和Na+/牛磺胆酸盐共转运多肽）的表达水平完好，但存在功能或形态学胆汁排泄障碍，导致在术前静脉注射的ICG在癌组织中滞留[25]，可较长时间显示荧光，多为全部荧光型。中分化肝癌组织中部分细胞丧失摄取功能，因而多表现为部分荧光型[26]。低分化肝细胞癌和结肠癌肝转移组织的门静脉摄取转运蛋白减少，几乎完全丧失肝细胞的正常功能或本身不具备肝细胞功能，因而不显示荧光，肿瘤周围正常肝脏组织因受压迫常导致结合胆汁的ICG排泄能力降低[27]，出现环状荧光显像。Shibasaki等[28]发现肝细胞癌组织不同类型的ICG荧光显像与肝切除术后的复发风险相关。

2.3ICG荧光造影在发现微小病灶及切缘界定中的优势ICG荧光造影对于肝细胞癌微小病灶的识别有较高的灵敏度，可以发现其他常规检测手段不能发现的肝脏表面微小病灶，如常用的术中超声检查，主要是一种结构成像方式，对于肝脏表面小病灶或切缘残留病灶的检测仍然是一个盲点[29]。目前肿瘤切除术中更多的是依靠术者的观察和触诊，主观因素太多且缺乏客观证据，尤其是腹腔镜肝切除术在视觉和触觉的限制，ICG荧光成像起着更为重要的作用[13]。ICG荧光成像技术可以在术中精确定位浅表肿瘤组织，尤其是采用术中给予ICG的方式。因肝肿瘤组织不具备正常的肝脏功能，摄取ICG速度慢，故不论肿瘤病理分型如何，均表现为边界清晰的暗结节影[28，30]，可以客观显示肿瘤的边缘信息，对于直径＜1cm的肝脏浅表微小病灶或切缘残留病灶的检查有着特有的优势[24，31]，同时为精准肝切除也提供了进一步的依据。ICG荧光造影还可用于检测由肿瘤侵袭引起的胆管堵塞[32]，来自胰腺癌的微转移[34]和HCC的肝外扩散[26]。

3　肝段的ICG荧光造影

在解剖性肝切除之前，肝段的边界可以通过染色技术来鉴定，方法是在超声引导下将靛蓝胭脂红溶液注射到相应的门静脉分支中，阳性定义为肝表面出现蓝色染色。2008年，门静脉注射ICG后的荧光成像首先用于术中鉴别肝段[8]。该技术随后通过使用更稀释的ICG溶液[14]作为荧光源，使荧光图像在成像系统上呈现彩色图像。与少量ICG一起注射的靛蓝胭脂红溶液可以提高肝段识别的成功率，尤其是在肝硬化患者和那些由于以前手术而肝脏表面覆盖厚结缔组织的患者[15]。

除了利用门静脉注射ICG溶液来识别肝段外，还可以在阻断该肝段门静脉蒂后通过静脉注射ICG来鉴定为缺血区域[14，34]，这种技术在腹腔镜肝段切除术中特别有用，因为腔镜下将ICG溶液注射到门静脉中在技术上是困难的[34]。术中荧光成像技术也可以通过测量注射ICG后肝表面的荧光强度，在肝切除术或活体供体肝移植术中肝脏的静脉闭塞区域用于估计门静脉吸收功能。

4　ICG荧光造影在肝胆外科手术中应用的局限性和展望

由于ICG荧光造影技术在肝胆外科领域尚处于起步阶段，很多机制尚不明确，实施原则也未统一。ICG荧光造影需要的近红外光透过人体组织的能力有限，＞10mm的肝内组织结构无法清楚地识别，如术前CT提示肿瘤位于肝实质内，应避免应用术中行ICG荧光造影来确定肿瘤切缘，未来可以通过改进探查设备和增加目标病灶与肝实质的对比度来更清楚地显示病灶。除高分化的肝细胞癌组织外，肝硬化结节、肝脏增生不良性结节等也可显示较强的荧光，导致其有40%～50%的假阳性率[11-12]。有肝硬化或术前化疗导致肝功能下降的患者，在手术前1d禁止注射ICG可以降低假阳性的发生率[11]。ICG荧光造影联合术中超声检查可以在肿瘤的范围确定、病灶发现以及肿瘤恶性程度初步鉴定方面起重要作用。

随着腹腔镜及达芬奇机器人手术设备在临床中的应用，ICG荧光造影技术也可应用于这些领域中。这需要进一步的技术创新，以提高开放手术中荧光成像的可行性为前提，使外科医师能够快速适应在显示器下操作手术。

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