荧光成像技术在肝胆手术中的临床应用

时间：2023-01-05 09:15 点击：/次

ICG 荧光成像技术无论是在肝肿瘤还是肝转移瘤切除术中，无论是微创还是开腹术中，都为外科医生术中决策提供了重要依据，提高了患者手术安全性。荧光成像技术是使用造影剂吸收光并以更长的波长发光。

这个发射的光由传感器检测并实时投影到监视器上。临床上最常用的荧光染料试剂是吲哚菁绿（indocyanine green ，ICG）。

ICG 由全球多家公司制造并自 1960.5 年以来已在临床上用于肝功能研究，ICG 在血浆或血液中的光谱吸收峰值为 800~810 nm ，发射峰为 835 nm。

因此，ICG 可以在组织中渗透到 1 cm 深，在在组织深度为 8 mm 范围内可见。静脉注射后，ICG 可以快速结合到血浆蛋白上被肝细胞吸收，经胆道排泄。

ICG 在血液中的半衰期为 2.5~3 分钟，成人和老年儿童患者的最大推荐剂量为 2 mg/kg 体重。

ICG 也用于注射入间质组织的研究，结果就是 ICG 将被排入淋巴系统并集中在淋巴结中然后进入胸导管，血管并最终通过胆汁排出体外。

ICG 在淋巴系统中发出荧光的时间超过 24 小时，并且与使用锝-99m 进行淋巴定位相比，效果更好。

第一节：荧光胆道造影

在腹腔镜胆囊切除术中，荧光成像可以帮助外科医生识别肝外胆管解剖结构。及时发现胆道解剖变异及副胆管（一级建议；一级证据）。

第二节: 肿瘤显影

ICG 荧光可以使得肿瘤显影，具有高度敏感性，术中可以发现术前影像学没有发现的肝表面或肝脏实质切面上的肿瘤，包括肝细胞癌、胆管细胞癌及肝转移癌，但是假阳性高达 40%，说明若发现新的肿物，术中需要进一步影像学来证实 (Class IIa recommendation; Level II-3 evidence). 。

在进行肝实质深部的肿瘤切除时，荧光可以确保我们在切除转移瘤或 HCC 时保证切缘阴性，不会切到肿瘤里面去 (Class IIa recommendation; Level II-3 evidence)。

第三节：荧光引导解剖性肝切除术

无论是开腹还是腹腔镜解剖性肝切除术，荧光成像用于描绘肝段与肝段之间的边界，同是术中超声技术用于 ICG 穿刺正染（Class IIb recommendation; Level II-2 evidence）。

第四节：ICG 荧光在肝移植切除供肝中的应用

荧光成像可以照亮肝门周围胆道并在供体的半肝切除中决定合适的胆道离断点 (Class IIb recommendation; Level II-3 evidence)。

讨论环节

第 1 节：荧光胆道造影

A. 荧光在腹腔镜胆囊切除术中扮演的角色是什么？

Ishizawa 等人在 2008 年首次在胆囊切除术中静脉注射 ICG 实施 ICG 胆总管造影术，自此越来越多的肝胆手术、机器人手术和肝移植手术将 ICG 荧光用于胆道显影来识别肝外胆管的解剖。

B. 肝外胆管能清晰地通过 ICG 荧光显影识别吗？

是的，ICG 荧光可以清晰显示肝外胆管结构，在胆囊切除时降低胆道损伤的风险包括识别变异的胆道及既往没有看到的胆道或者因为视觉错觉而误判的胆总管。

许多研究已经证实，与传统的白光相比，荧光成像能提高肝外胆管的识别率。2019 年首例随机对照研究这项试验纳入了多个国家 8 个中心 639 名患者，321 例荧光组对照 318 例白光组，详情可以表一，通过数据结果再次强调了荧光胆道显影对肝外胆管结构识别的优越性。

试验同是发现了荧光的不足之处，因为近红外光只能穿透人体组织到深度约 10 mm，荧光胆道造影可能无法描绘被厚层覆盖的肝外胆管、Calot 三角周围的结缔组织，尤其是患者肥胖或严重胆囊炎。

C. 副肝管能被清晰识别吗？

荧光胆道造影能实时识别变异的肝管。Ishizawa 等人的研究证实荧光胆道造影能在术前清晰识别所有的肝外变异的肝管。

一项随机临床试验证实荧光胆管造影下变异的肝管发生率在切除前后分别为 4.1% 和 6.2%，均高于白光下的发生率。

D. 胆管结石能够被清晰识别吗？

根据 Ishizawa 的研究,荧光胆道造影能够发现胆囊管中所有的石头，但是却遗漏了 1 例胆总管结石，可能由于高荧光胆汁在结石旁聚集而掩盖了结石。而且胰头后方的胆管结石也容易遗漏。

E. 胆漏能被发现吗?

目前这方面的报道有限，但是有个别病例报道在肝切除过程中荧光可以发现肝切除面的胆瘘。

F. 肝内胆管树可以荧光描绘出来吗？

近红外光的有限穿透能力导致荧光胆道造影无法在不进行一些解剖的情况下显示肝内胆管结构。

G. 荧光胆道造影能取代传统胆道造影吗?

静脉注射 ICG 荧光胆道造影与传统射线照相下的术中胆道造影相比，具有几个潜在优势。

首先，它方便快捷节省时间，因为外科医生可以实时显示胆道而无需在射线下进行，其次，可防止插入导管注射造影剂相关的胆管损伤；此外，荧光成像能够清楚地识别胆道周围的结构和器官。

荧光胆道造影的局限是在显示胆总管方面不能显示胆管结石与肝内胆管解剖。因此，不能完全取代传统胆道造影技术。

H. ICG 注射的合适剂量和时间是什么？

ICG 可以通过静脉内或胆道内注射。由于胆道排泄的时间是数分钟至 20 小时内，可在手术前 30-60 分钟注射 ICG，剂量为 0.05 mg/kg，或总剂量为 2.5 mg。此外，可以经过胆道注射稀释剂量为 0.025 mg/mL 的 ICG。

第 2 节：肿瘤成像

肿瘤成像：用荧光成像识别和切除肝脏肿瘤的最佳剂量、时间和技术是什么？什么做法可以降低假阳性的发生率？

A. 荧光在肿瘤显像中的作用？

HCC 荧光显像最初是在胆道造影过程中意外惊喜，研究者假设是因为肿瘤缺乏正常的的胆道结构（功能丧失或者结构紊乱）或压迫周围胆道结构导致，提前注射的 ICG 被肝细胞癌摄取但是排泌障碍导致，使得肿瘤在肝实质中显影被发现。

同时，门静脉侵犯或肿瘤栓塞也会使相应肝段的荧光背景增强。在一项大型病例研究中，荧光识别出了 276 个 HCC 中 273 例病例（99%），其中有 16 个假阳性结节，这些结节包括大的再生结节，发育不良结节，胆管增生和坏死，重新计算则预测价值为 94%。

B. HCC、肝外转移 HCC、肠癌肝转移瘤、肝内胆管癌或其他肿瘤的荧光显像有何区别？

HCC 的荧光显像模式分为三类：

肿瘤完整显像（与周围组织形成鲜明对比）；
肿瘤部分显像；
肿瘤周围一圈环形显像（肿瘤不显影，紧邻周围的正常肝实质形成环形荧光）。

这种异质性与不同的病理特征有关，即高分化和中分化 HCC 显示全部和部分荧光，而环形荧光型多见于分化差的肝癌伴微血管侵犯。

HCC 的肝外转移灶也会 ICG 荧光成像，因为肝细胞具有从循环中摄取 ICG 的能力但是 HCC 却缺乏胆管结构。会导致 ICG 滞留在肿瘤中。

Abo 发现 ICG 荧光还可以通过门静脉注射的方法发现门静脉癌栓；研究人员还建议，ICG 荧光可作为检测术前检查未发现隐匿性转移瘤的辅助手段。

肠癌肝转移瘤表现为环形荧光，可能是由于肿瘤压迫周边正常的胆道结构导致 ICG 排泄异常。

镜下观察肠癌肝转移灶周边的环形荧光其成分与低分化 HCC 的环形荧光是大不相同的。

Ishizawa 等人报告称 ICG 荧光成像对肝表面的肠癌肝转移留的阳性预测价值为 100%。

对于检测尺寸为 3 mm 的肠癌肝转移瘤，术中超声联合荧光成像优于术前 CT 加术中超声，荧光成像也被证明可以成功识别微小的新辅助化疗后的 CRLM 病灶，可能可以降低肝表面 CRLM 的复发率。

C. 荧光成像在肿瘤识别方面的局限性有哪些？

由于近红外光有限的穿透能力，荧光成像使肿瘤可视化的范围是在肝脏表面 8 mm 以内或肝切面 8 mm 以内

肝组织。对于更为深在的病变，需要使用术中超声去识别。

D. 荧光识别肿瘤的假阳性率及假阴性率？

尽管荧光成像具有高度敏感性及阳性预测价值，据报道假阳性率为 40%。

其影响因素包括：肝硬化、发育不良结节，在 ICG 注射和手术之间短间隔（即 <24 小时）、胆管增生、坏死、囊肿/血管瘤和非典型非恶性肿瘤病变。

对于术中荧光显影新发现的病灶，其诊断还需要进一步临床手段评估，包括肉眼观察、触诊或者术中超声。

荧光显影偶尔会出现 HCC 假阴性率，影响因素比如 ICG 注射时间与手术时间间隔过长（>24 天）。

E. ICG 荧光可以确保手术安全切缘吗？

肿瘤荧光或周围的环形荧光可以用于术中导航，在切面上遇到要荧光可能意味着肿瘤已经裸露，为了降低阳性切缘的可能，切面的选择需要确保彻底切除肿瘤及荧光区。

肝表面片状或多点状荧光区域预示者肿瘤侵犯支配这片区的肝蒂，此时需要更大范围的切除来确保根治。

在 HCC 或肝腺瘤中，沿着荧光边界切除，可以保证 Ro 切除，但是对于肝转移瘤，结局就不一定了，取决于受肿瘤压迫胆管的范围，探测荧光的设备的敏感性及环形区域的的厚度受制于荧光波长，往往小于 5 mm。

目前对于沿着环形荧光区域切除肝转移瘤能否保证肿瘤足够的区域还尚待临床病例研究，但是距离荧光周边 1 cm 去切，应该能够保证切缘的阴性。

F. ICG 在肿瘤显影中合理的注射时间、剂量？

合理的 ICG 注射剂量和时间研究的尚不明确，既往有研究指出荧光成像对于术中肿瘤显像的剂量是提前 2 周注射 0.5 mg/kg 的 ICG。

这个剂量一开始是为了检侧患者肝储备功能而不是用来检测肿瘤。如果只是用于肿瘤显像，ICG 注射剂量可以减至 0.2 mg/kg，提前 1~2 天注射。

对于肝硬化或化疗导致肝功能减退的病人，在术前 1 天注射 ICG 的行为应尽量避免以免肝脏背景荧光较强影响肿瘤显像，提高假阳性率（表 5）。

第 3 节：解剖性肝切除术

A. 荧光在解剖性肝切除中的作用？

在 2008 年，Aoki 是第一个报道用荧光成像行肝段染色的专家，1 mlICG（5 mg/ml）直接注射进入门静脉分支，使得门脉分支供应的相应肝段或亚肝段染色，在开腹手术中，成功率可以＞90%。

2012 年，Ishizawa 使用 Aoki 的技术提供了 2 选 1 的荧光染色方式，分别为「正染」及「反染」。ICG 荧光肝段染色相较于传统的亚甲蓝染色有以下优点：

第一，不仅能够显示肝表面肝段的分界线，荧光还能表现在肝脏深部的肝断面上；
第二，3 维立体肝段；
第三，在 ICG 外周静脉注射后立即获得荧光界面并且能够在肝实质离断中实时导航肝脏离断。
第四，无论是腹腔镜还是开腹手术都能获得比较满意的染色效果。

B. 什么是正染？

在腹腔镜术中超声实时引导下将 ICG 荧光染料注射入供应荷瘤肝段的门静脉中，使得荷瘤肝段染色，自然就会在肝表面及肝断面形成明显的分界线。

正染的缺点就是操作难度大，无论是术中超声还是穿刺都需要高超的技术。

由于术中超声及术中穿刺难度过大，有专家指出可以在手术前经皮超声及 ICG 穿刺正染，然后在进行腹腔镜解剖性肝切除术，也获得了令人满意的效果。

C. 什么是反染？

夹闭荷瘤肝段的目标肝蒂后，外周静脉注射 ICG 荧光染料，使得除了荷瘤肝段以外的其余肝脏染色，而目标肝段不染色。

相较于正染，反染操作起来更加简单，比较适合左侧肝段（II 和 III 段）、右侧靠近肝门的肝段（IVB、V、VI 段），此时肝蒂更容易通过鞘外法去寻找并夹闭。

对于开放手术或单个节段或亚节段的切除，建议采用正染，相较于反染，具有许多优点例如，它允许随时调整染色强度和面积，清晰识别肝段与肝段的分界线，更有利于后上肝段（VII 段及 VIII 段）的切除。

然而，穿刺相关的门静脉在技术上具有挑战性，外科医生需要很长的学习曲线。反染比较适合联合肝段切除，半肝切除。以下是肝段更适合使用正染还是反染的推荐表。

新闻中心/ News Center

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