引用本文: 柳澤洋, 宋達疆, 李贊, 彭小偉, 周波, 呂春柳, 彭文, 歐延, 毛煌興, 李慧. 吲哚菁綠造影在乳房重建中的應用進展. 中國修復重建外科雜志, 2018, 32(11): 1463-1468. doi: 10.7507/1002-1892.201803040 復制
乳房重建術后早期由于皮瓣組織灌注不足,可能發生皮瓣壞死、感染風險增加、傷口愈合不佳、吻合口血栓和脂肪液化。術中若能準確評估皮瓣組織灌注并及時調整臨床決策,進而減少術后并發癥的發生,將極大提高患者生活質量及降低總體費用。目前,乳房重建術中主要由術者根據臨床經驗評估組織灌注情況、預測是否存在皮瓣壞死風險,主觀性較強、評價結果可靠性有限。吲哚菁綠(indocyanine green,ICG)是一種熒光物質,可用于術中血管灌注造影成像。SPY 灌注評估系統(簡稱 SPY 系統; NOVADAQ 公司,加拿大)是目前整形重建外科最常用的造影系統之一,包括了 ICG 圖像捕捉及分析系統。近十年來 ICG 造影及 SPY 系統已逐漸用于乳房重建術中,大量研究表明,與術者主觀評估及手持多普勒血流探測儀、組織血氧測量、熒光素鈉造影相比,其能更準確預測乳房皮瓣是否存在壞死風險[1-4]。目前,國內 ICG 造影用于乳房重建手術尚未普及,現系統性回顧總結 ICG 造影歷史沿革、化學成分、使用原理、使用方法及注意事項,以期為臨床應用提供參考。
1 歷史沿革
ICG 作為一種三碳菁色素染料,首先應用于彩色印刷及光學過濾器中。20 世紀 50 年代,一位科達公司職員向其心內科醫生 Irwin Fox 推薦了 ICG 這種染料并供其研究[5]。之后,有學者將 ICG 改良為穩定的凍干狀態,一直沿用至今[6]。1957 年,ICG 造影開始用于測量心臟輸出量。因 ICG 僅通過肝臟代謝,無需肝腸循環,在 20 世紀 60 年代被作為一種可靠的示蹤劑來探測肝血流及功能[6]。20 世紀 70 年代,ICG 圖像在眼科的應用極大地推動了 ICG 造影技術的發展。1972 年 Flower 首次將 ICG 造影用于人脈絡膜成像[7]。80 年代中期,Hayashi 等[8]改進了紅外過濾器來提高 ICG 的分辨率。1989 年 ICG 造影應用于掃描式激光眼底鏡[9]。
20 世紀 90 年代,ICG 已廣泛應用于各醫學領域[10],包括心血管(評估主動脈冠狀動脈旁路)、結直腸(評估胃腸道吻合)、移植外科(預測活體肝移植的預后)、泌尿系統(異體移植腎臟的灌注、輸尿管造影、尿路結石及梗阻)、腫瘤外科(前哨淋巴結活檢、腫瘤標記)、婦科(子宮內膜異位的辨認),以及普外科(膽管造影)。2006 年 Newman 和 Samson 首次將 ICG 造影用于乳房重建顯微手術中[11],之后陸續用于評估組織灌注及重建術中游離皮瓣灌注情況。目前臨床常將 SPY 系統與 ICG 造影聯合應用,SPY 系統最早用于評估冠狀動脈搭橋手術旁路搭橋的通暢性,2007 年美國食品藥物監督管理局(FDA)批準用于整形、重建以及顯微外科手術[12]。
2 ICG 特征
ICG 是帶負電、兩親性的熒光物質[13],具有以下特征:① ICG 注入血管后迅速與以 α-脂蛋白為主的血漿蛋白結合,極少滲透至血管間隙,是評估組織灌注的理想染料[5, 13]。② ICG 僅由肝臟細胞攝取,并以分泌入膽汁的形式排泄,沒有肝腸循環,不通過腎臟排泄,故腎功能不全患者也可使用[6]。③ ICG 在人體內的半衰期十分短,僅需 3~5 min,因此同一臺手術中可以反復注射 ICG,評估組織灌注情況[6]。④ ICG 安全性良好,不良反應(如過敏等)非常罕見,發生率僅為 1/42 000[14]。臨床大多數患者應用 ICG 后反應極輕微,僅部分表現發熱感或咽喉疼痛[10]。但由于 ICG 含碘,故碘過敏患者應避免使用。⑤ ICG 的光譜吸收高峰約為 800 nm,為紅外頻譜,其波長在氧合與去氧合血液中一樣,不受氧飽和度影響,可以直接被掃描式二極管紅外激光探測到并成像[15]。
3 ICG 造影在乳房重建術中的應用
3.1 乳房重建術中組織灌注評估方式
目前,乳房重建術中主要由術者根據臨床經驗評估組織灌注情況,包括依據解剖知識判斷穿支位置,通過觀察組織顏色、血管充盈、溫度、皮緣出血等評估皮瓣灌注情況和變化。因此,研究客觀的組織灌注評估方式具有重要意義。
CT 血管造影(CT angiography,CTA)可準確定位穿支位置,判斷是否有解剖變異,但不能在術中使用,僅作為術前檢查[16]。目前,術中常用的輔助方式包括手持多普勒血流探測儀、組織血氧測量、熒光素鈉造影、ICG 造影。手持多普勒血流探測儀具有安全、簡便特點,已廣泛用于術中評估血管穿支位置,但仍依賴于術者臨床經驗,且在判斷穿支灌注體區及精確設計皮瓣面積時指導價值有限[1]。激光多普勒流量計可用于評估皮瓣成活,但術中不能探測穿支位置[1],且易受到術者動作的影響。術后使用經皮氧分壓測量方法已成功地改善了皮瓣存活率,但術中使用費時且過多增加術者勞動量[2]。熒光素鈉造影已廣泛用于評估組織灌注,但熒光素鈉半衰期長達 12~18 h,同一臺手術中不能重復使用。此外,熒光素鈉造影也有一定假陽性[3],精確度低于 ICG 造影[4]。而 ICG 造影能在術中重復使用,且有良好的敏感性及特異性[4, 17-18]。見表 1。

3.2 ICG 造影的應用
3.2.1 組織擴張器及假體植入乳房重建
組織擴張器及假體植入乳房重建適用于僅切除皮下腺體并保留乳房大部分皮膚者。切除皮下腺體后保留的皮膚稱為乳房切除術后皮瓣,如這部分皮瓣血運不佳,術后可能發生皮瓣部分壞死,甚至導致假體外露或取出。因此評估乳房切除術后皮瓣血運尤其重要。研究表明,保留乳頭及皮膚的乳房切除術后乳頭和皮膚壞死發生率為 15%~36%[19-20],通常與皮瓣過度分離及皮瓣內軸向血流離斷有關。通過 ICG 造影可預測該潛在壞死風險,及時給予改善血流處理,如處理無效,需切除缺血區域并進行皮瓣移植。臨床研究表明,組織擴張器及假體植入乳房重建術中應用 ICG 造影后,可有效降低術后皮瓣壞死率,減少術后再次急診率,對于吸煙者、高血壓者、肥胖者更推薦行 ICG 造影[19-23]。
3.2.2 自體組織乳房重建
相比于組織擴張器及假體植入乳房重建,ICG 造影用于自體組織乳房重建術中相對較晚。前者術中需要保留較多的乳房切除后皮瓣,而后者由于自體組織本身可攜帶較多皮膚,故評估乳房切除皮瓣血運的意義相對有限。ICG 造影用于自體組織乳房重建中的主要作用為:① 定位血管穿支位置。研究者常在定位血管穿支時將 ICG 造影結果與 CTA/磁共振血管成像(magnetic resonance angiography,MRA)進行比較。ICG 造影探測深度僅為最表淺的幾毫米,因此對于薄穿支皮瓣來說,ICG 造影與 CTA 成像效果相當。但對于厚度超過 1 cm 的皮瓣,ICG 造影穿支定位的準確性欠佳[16]。但 CTA 和 MRA 必須由放射科醫師參照定位點確定穿支位置,而 ICG 造影優勢在于術者可獨立在術中標記穿支區域,并實時顯影。
② 實時記錄穿支灌注體區,這也是 ICG 造影最大優勢,避免了術者根據主觀經驗進行評估,術中可實時觀測組織灌注情況。穿支灌注體區為由單一穿支供血的組織塊,同時穿支也可能同時供應鄰近或“次級”體區。兩個體區所分隔的組織被稱為第 3 級血管體區,此區血供常不可靠[24]。通過 ICG 造影可實時觀測上述各級體區的血運。將 ICG 注入組織后,首先顯像的是第 1 級穿支灌注體區,待該區域變暗后,第 2 級穿支灌注體區開始顯像但亮度稍暗;一般第 3 級級穿支灌注體區僅弱顯像或者不顯像,此時可聯合紅外相機顯像。定位所有主要穿支后,選擇性夾閉血管測試組織灌注量,術者可根據測試結果選擇優勢穿支。如果組織灌注不足,可增加保留的穿支數以保證血供。Ludolph 等[17]、Munabi 等[18]、Komorowska-Timek 等[20]、Duggal 等[21]將 ICG 造影用于自體組織乳房重建中,評估各級穿支血管體區的灌注情況,術中采用皮瓣類型以背闊肌皮瓣、橫行腹直肌肌皮瓣(transverse rectus abdominis musculocutaneous flap,TRAM)、腹壁下動脈穿支皮瓣(deep inferior epigastric perforator flap,DIEP)為主,均獲得理想效果。Quilichini 等[25]亦用 ICG 造影成功提高了腹壁淺動脈皮瓣重建乳房的成功率。周波等[26]于 14 例自體組織乳房重建術中采用 ICG 造影評估組織灌注,最終僅 1 例糖尿病患者發生脂肪液化,經換藥后痊愈,其余皮瓣均順利成活,無并發癥發生。
③ 評估顯微吻合效果。ICG 造影可直觀觀測血液在皮瓣內的流動情況,因此將其用于游離皮瓣乳房重建術中,可即刻評估血管吻合后血液的流入和流出情況。Holm 等[27]選取 20 例游離皮瓣術后二次探查患者,用 ICG 造影對吻合口血管血栓形成情況進行評估。結果顯示,11 例發生吻合口血栓,ICG 探測吻合口血栓靈敏度達 100%、特異度為 86%。劉巖等[28] 在 17 例自體組織乳房重建術中采用 ICG 造影監測血管吻合口情況,發現 1 個動脈及 1 個靜脈吻合口血運障礙,重新吻合后再次顯影灌注良好,術后所有皮瓣均成活,無部分壞死。
④ 可用于術后觀察。部分患者皮下穿支較細,導致植入式多普勒探頭檢測結果不可靠;部分患者應用經皮氧分壓測量較困難;在這些情況下使用 ICG 造影則具有較明顯的優勢[29]。目前,已有臨床中心開始使用 ICG 造影來觀測乳房重建術后皮瓣血運[29]。
3.3 ICG 術中使用方法
術中需要成像時,首先將 SPY 探頭垂直于探測平面放置,工作距離 30 cm[10];然后通過中心或外周靜脈注射 25 mg ICG,隨后以 10 mL 生理鹽水沖管,一般總劑量低于 2 mg/kg[10]。如觀察和定位穿支血管,則在注射后立即評估;評估組織灌注,則在注射后 1~3 min 開始,再次成像需等待 10 min;評估吻合口情況時,動脈吻合口應在注射后立即評估,靜脈吻合口在注射后 1~3 min 開始評估;如果懷疑有靜脈阻塞(典型靜脈阻塞區域的熒光相比周圍組織呈過白色),則需要再次評估,注意與前次注射間隔 4 min 以上,使染料從正常動靜脈中清除;評估乳房切除后皮瓣,需注射后 5 min 開始[10, 30-31]。
SPY 系統有一個電荷耦合的相機,它每秒能捕捉 3.75~30 張連續圖像。此系統包含了輔助的后處理軟件(SPY-Q?分析工具;Novadaq/Lifecell 公司,美國),用于近一步比較和分析圖像以及定量計算熒光強度,通過不同顏色來表現不同數據(即色度分析),同時還可自動消除前一次注射 ICG 留下的熒光背景干擾[10]。
3.4 ICG 造影熒光閾值的選擇
ICG 造影的一個主要問題是確定可靠的熒光閾值,以區別低灌注及足夠灌注的區域。熒光閾值分為絕對值和相對值,均有臨床應用意義。絕對值反映了研究區域的絕對熒光值,但易受溫度、ICG 濃度、血漿蛋白濃度、氧飽和度、患者個體情況、組織及設備等影響[4]。相對值將這些影響標準化,以最大灌注區作為參考區,計算方式為該區域絕對熒光值/參考區絕對熒光值×100%[32]。但是選擇參考區主觀性強,每例患者選擇的參考區均可不同。故臨床實際應用時應同時考慮絕對值及相對值,并與臨床判斷相結合。Moyer 等[32]采用 ICG 造影觀察了 118 例乳房切除術后皮瓣灌注情況,探討 ICG 熒光閾值。結果顯示,相對值≤25% 的組織,90% 無活力;相對值≥45% 的組織,98% 有活力;熒光相對值閾值為 33% 時,ICG 造影靈敏度為 84.6%、特異度 87.5%,陽性預測值 88%(即預測的壞死組織中真正壞死比例)、陰性預測值 16%(即預測的有活力組織中真正有活力的比例)。Philips 等[4]對 51 例擴張器植入乳房重建術中使用 ICG 造影判斷術中皮瓣灌注情況,探討皮瓣壞死相關熒光值。結果顯示,絕對值<3.7 時,ICG 造影靈敏度為 90%、特異度達 100%;絕對值<8.0 時,敏感度達 100%、特異度為 70%。因此,他們提出熒光絕對值>8.0 時皮瓣為有活力組織,3.7~8.0 時需要結合臨床情況評估皮瓣血供及灌注情況,<3.7 時為高壞死風險組織。Munabi 等[18]的研究發現,吸煙者及術中使用腎上腺素者更易出現 ICG 造影假陽性。在熒光絕對值閾值為 7 時,ICG 造影靈敏度 88%、特異度 83%,陽性預測值 44%、陰性預測值 98%;排除吸煙者及術中使用腎上腺素者后,靈敏度為 83%、特異度 98%,陽性預測值 83%、陰性預測值 98%。根據上述研究結果綜合分析,ICG 造影熒光絕對值<3.7~7,且相對值<30%~33%,意味著存在皮瓣高壞死風險,需采取相關措施。
3.5 ICG 造影影響因素
術者需了解影響 ICG 造影使用及評估結果的因素。① 與缺血相關的因素,如放療后、近期抽煙、外周血管疾病、肥胖、糖尿病、血管病變、長期使用糖皮質激素、乳房切除術后皮瓣菲薄;② 影響血流的因素,如血管收縮(腎上腺素),因此使用腎上腺素后至少需 2 h 后才能進行 ICG 造影;③ 某些常用的染色劑(如亞甲藍)亦會影響造影結果[10]。
4 ICG 造影用于乳房重建的經濟學效益
單次 ICG 造影費用為 650~795 美元[21, 31],我院為 620 元。Kanuri 等[30]進行了一項 710 例假體植入乳房重建的回顧性研究,患者術中均未使用 ICG 造影,術后 86 例出現皮瓣壞死,其中 7 例假體取出。作者假設 710 例全部術中使用 ICG 造影,并且假設 ICG 造影能防止所有的皮瓣壞死,則每防止 1 例皮瓣壞死,平均需額外支出 1 537.30 美元。但如僅在有高壞死風險患者中使用 ICG 造影,如吸煙者中每防止 1 例皮瓣壞死,平均需額外支出 2 089.80 美元;體質量指數>30 者中需額外支出 5162.30 美元;單側乳房質量超過 800 g 者中需額外支出 1 892.70 美元。Duggal 等[21]的研究表明,相比于未使用 ICG 造影的 184 例患者,使用 ICG 造影的 184 例患者總住院費用平均每人減少 614 美元。Chattha 等[23]的研究亦表明,ICG 造影在自體組織乳房重建中的使用率明顯高于擴張器或假體植入乳房重建,且吸煙者、高血壓者、肥胖者更傾向使用 ICG。
上述研究表明,從經濟學來說,推薦所有高風險人群(吸煙、體質量指數 >30、高血壓、單側乳房質量>800 g)或自體組織乳房重建術中常規使用 ICG 造影;對于無高風險因素的擴張器及假體植入乳房重建者,可視經濟情況選擇使用。
5 總結及展望
皮瓣灌注不足是導致乳房重建術后早期并發癥的重要因素,大量臨床研究表明 ICG 造影的使用明顯降低了相關并發癥的發生,具有術中能反復評估、敏感度及特異度高、不良反應小等優點。ICG 造影用于擴張器及假體植入乳房重建中,可評估乳房切除皮瓣灌注情況;用于自體組織乳房重建中,可精確定位穿支血管、實時記錄穿支灌注體區并通過熒光信號估計組織灌注度、評價血管吻合口通暢程度、監測術后皮瓣血運。盡管單次 ICG 造影費用較高,但對高風險人群及自體組織乳房重建者而言仍具有重要價值。
近年 ICG 造影圖像獲取技術有了新的發展,擴大了圖像視野范圍,延長了可捕捉圖像的時間,量化血流變化,尤其是彩色覆蓋功能,能在類似于等高線地形圖的灌注地圖上,采用不同色彩標識不同頻譜,使術者能直觀辨認血流數值及熒光信號的強度。此外,ICG 造影還可以獲得淋巴系統圖像。由于乳房重建術包括了淋巴管重建,因此該圖像具有重要意義,目前已有成功的病例報道[31]。相信隨著 ICG 相關技術的不斷發展,將進一步提高乳房重建術的安全性及療效。
乳房重建術后早期由于皮瓣組織灌注不足,可能發生皮瓣壞死、感染風險增加、傷口愈合不佳、吻合口血栓和脂肪液化。術中若能準確評估皮瓣組織灌注并及時調整臨床決策,進而減少術后并發癥的發生,將極大提高患者生活質量及降低總體費用。目前,乳房重建術中主要由術者根據臨床經驗評估組織灌注情況、預測是否存在皮瓣壞死風險,主觀性較強、評價結果可靠性有限。吲哚菁綠(indocyanine green,ICG)是一種熒光物質,可用于術中血管灌注造影成像。SPY 灌注評估系統(簡稱 SPY 系統; NOVADAQ 公司,加拿大)是目前整形重建外科最常用的造影系統之一,包括了 ICG 圖像捕捉及分析系統。近十年來 ICG 造影及 SPY 系統已逐漸用于乳房重建術中,大量研究表明,與術者主觀評估及手持多普勒血流探測儀、組織血氧測量、熒光素鈉造影相比,其能更準確預測乳房皮瓣是否存在壞死風險[1-4]。目前,國內 ICG 造影用于乳房重建手術尚未普及,現系統性回顧總結 ICG 造影歷史沿革、化學成分、使用原理、使用方法及注意事項,以期為臨床應用提供參考。
1 歷史沿革
ICG 作為一種三碳菁色素染料,首先應用于彩色印刷及光學過濾器中。20 世紀 50 年代,一位科達公司職員向其心內科醫生 Irwin Fox 推薦了 ICG 這種染料并供其研究[5]。之后,有學者將 ICG 改良為穩定的凍干狀態,一直沿用至今[6]。1957 年,ICG 造影開始用于測量心臟輸出量。因 ICG 僅通過肝臟代謝,無需肝腸循環,在 20 世紀 60 年代被作為一種可靠的示蹤劑來探測肝血流及功能[6]。20 世紀 70 年代,ICG 圖像在眼科的應用極大地推動了 ICG 造影技術的發展。1972 年 Flower 首次將 ICG 造影用于人脈絡膜成像[7]。80 年代中期,Hayashi 等[8]改進了紅外過濾器來提高 ICG 的分辨率。1989 年 ICG 造影應用于掃描式激光眼底鏡[9]。
20 世紀 90 年代,ICG 已廣泛應用于各醫學領域[10],包括心血管(評估主動脈冠狀動脈旁路)、結直腸(評估胃腸道吻合)、移植外科(預測活體肝移植的預后)、泌尿系統(異體移植腎臟的灌注、輸尿管造影、尿路結石及梗阻)、腫瘤外科(前哨淋巴結活檢、腫瘤標記)、婦科(子宮內膜異位的辨認),以及普外科(膽管造影)。2006 年 Newman 和 Samson 首次將 ICG 造影用于乳房重建顯微手術中[11],之后陸續用于評估組織灌注及重建術中游離皮瓣灌注情況。目前臨床常將 SPY 系統與 ICG 造影聯合應用,SPY 系統最早用于評估冠狀動脈搭橋手術旁路搭橋的通暢性,2007 年美國食品藥物監督管理局(FDA)批準用于整形、重建以及顯微外科手術[12]。
2 ICG 特征
ICG 是帶負電、兩親性的熒光物質[13],具有以下特征:① ICG 注入血管后迅速與以 α-脂蛋白為主的血漿蛋白結合,極少滲透至血管間隙,是評估組織灌注的理想染料[5, 13]。② ICG 僅由肝臟細胞攝取,并以分泌入膽汁的形式排泄,沒有肝腸循環,不通過腎臟排泄,故腎功能不全患者也可使用[6]。③ ICG 在人體內的半衰期十分短,僅需 3~5 min,因此同一臺手術中可以反復注射 ICG,評估組織灌注情況[6]。④ ICG 安全性良好,不良反應(如過敏等)非常罕見,發生率僅為 1/42 000[14]。臨床大多數患者應用 ICG 后反應極輕微,僅部分表現發熱感或咽喉疼痛[10]。但由于 ICG 含碘,故碘過敏患者應避免使用。⑤ ICG 的光譜吸收高峰約為 800 nm,為紅外頻譜,其波長在氧合與去氧合血液中一樣,不受氧飽和度影響,可以直接被掃描式二極管紅外激光探測到并成像[15]。
3 ICG 造影在乳房重建術中的應用
3.1 乳房重建術中組織灌注評估方式
目前,乳房重建術中主要由術者根據臨床經驗評估組織灌注情況,包括依據解剖知識判斷穿支位置,通過觀察組織顏色、血管充盈、溫度、皮緣出血等評估皮瓣灌注情況和變化。因此,研究客觀的組織灌注評估方式具有重要意義。
CT 血管造影(CT angiography,CTA)可準確定位穿支位置,判斷是否有解剖變異,但不能在術中使用,僅作為術前檢查[16]。目前,術中常用的輔助方式包括手持多普勒血流探測儀、組織血氧測量、熒光素鈉造影、ICG 造影。手持多普勒血流探測儀具有安全、簡便特點,已廣泛用于術中評估血管穿支位置,但仍依賴于術者臨床經驗,且在判斷穿支灌注體區及精確設計皮瓣面積時指導價值有限[1]。激光多普勒流量計可用于評估皮瓣成活,但術中不能探測穿支位置[1],且易受到術者動作的影響。術后使用經皮氧分壓測量方法已成功地改善了皮瓣存活率,但術中使用費時且過多增加術者勞動量[2]。熒光素鈉造影已廣泛用于評估組織灌注,但熒光素鈉半衰期長達 12~18 h,同一臺手術中不能重復使用。此外,熒光素鈉造影也有一定假陽性[3],精確度低于 ICG 造影[4]。而 ICG 造影能在術中重復使用,且有良好的敏感性及特異性[4, 17-18]。見表 1。

3.2 ICG 造影的應用
3.2.1 組織擴張器及假體植入乳房重建
組織擴張器及假體植入乳房重建適用于僅切除皮下腺體并保留乳房大部分皮膚者。切除皮下腺體后保留的皮膚稱為乳房切除術后皮瓣,如這部分皮瓣血運不佳,術后可能發生皮瓣部分壞死,甚至導致假體外露或取出。因此評估乳房切除術后皮瓣血運尤其重要。研究表明,保留乳頭及皮膚的乳房切除術后乳頭和皮膚壞死發生率為 15%~36%[19-20],通常與皮瓣過度分離及皮瓣內軸向血流離斷有關。通過 ICG 造影可預測該潛在壞死風險,及時給予改善血流處理,如處理無效,需切除缺血區域并進行皮瓣移植。臨床研究表明,組織擴張器及假體植入乳房重建術中應用 ICG 造影后,可有效降低術后皮瓣壞死率,減少術后再次急診率,對于吸煙者、高血壓者、肥胖者更推薦行 ICG 造影[19-23]。
3.2.2 自體組織乳房重建
相比于組織擴張器及假體植入乳房重建,ICG 造影用于自體組織乳房重建術中相對較晚。前者術中需要保留較多的乳房切除后皮瓣,而后者由于自體組織本身可攜帶較多皮膚,故評估乳房切除皮瓣血運的意義相對有限。ICG 造影用于自體組織乳房重建中的主要作用為:① 定位血管穿支位置。研究者常在定位血管穿支時將 ICG 造影結果與 CTA/磁共振血管成像(magnetic resonance angiography,MRA)進行比較。ICG 造影探測深度僅為最表淺的幾毫米,因此對于薄穿支皮瓣來說,ICG 造影與 CTA 成像效果相當。但對于厚度超過 1 cm 的皮瓣,ICG 造影穿支定位的準確性欠佳[16]。但 CTA 和 MRA 必須由放射科醫師參照定位點確定穿支位置,而 ICG 造影優勢在于術者可獨立在術中標記穿支區域,并實時顯影。
② 實時記錄穿支灌注體區,這也是 ICG 造影最大優勢,避免了術者根據主觀經驗進行評估,術中可實時觀測組織灌注情況。穿支灌注體區為由單一穿支供血的組織塊,同時穿支也可能同時供應鄰近或“次級”體區。兩個體區所分隔的組織被稱為第 3 級血管體區,此區血供常不可靠[24]。通過 ICG 造影可實時觀測上述各級體區的血運。將 ICG 注入組織后,首先顯像的是第 1 級穿支灌注體區,待該區域變暗后,第 2 級穿支灌注體區開始顯像但亮度稍暗;一般第 3 級級穿支灌注體區僅弱顯像或者不顯像,此時可聯合紅外相機顯像。定位所有主要穿支后,選擇性夾閉血管測試組織灌注量,術者可根據測試結果選擇優勢穿支。如果組織灌注不足,可增加保留的穿支數以保證血供。Ludolph 等[17]、Munabi 等[18]、Komorowska-Timek 等[20]、Duggal 等[21]將 ICG 造影用于自體組織乳房重建中,評估各級穿支血管體區的灌注情況,術中采用皮瓣類型以背闊肌皮瓣、橫行腹直肌肌皮瓣(transverse rectus abdominis musculocutaneous flap,TRAM)、腹壁下動脈穿支皮瓣(deep inferior epigastric perforator flap,DIEP)為主,均獲得理想效果。Quilichini 等[25]亦用 ICG 造影成功提高了腹壁淺動脈皮瓣重建乳房的成功率。周波等[26]于 14 例自體組織乳房重建術中采用 ICG 造影評估組織灌注,最終僅 1 例糖尿病患者發生脂肪液化,經換藥后痊愈,其余皮瓣均順利成活,無并發癥發生。
③ 評估顯微吻合效果。ICG 造影可直觀觀測血液在皮瓣內的流動情況,因此將其用于游離皮瓣乳房重建術中,可即刻評估血管吻合后血液的流入和流出情況。Holm 等[27]選取 20 例游離皮瓣術后二次探查患者,用 ICG 造影對吻合口血管血栓形成情況進行評估。結果顯示,11 例發生吻合口血栓,ICG 探測吻合口血栓靈敏度達 100%、特異度為 86%。劉巖等[28] 在 17 例自體組織乳房重建術中采用 ICG 造影監測血管吻合口情況,發現 1 個動脈及 1 個靜脈吻合口血運障礙,重新吻合后再次顯影灌注良好,術后所有皮瓣均成活,無部分壞死。
④ 可用于術后觀察。部分患者皮下穿支較細,導致植入式多普勒探頭檢測結果不可靠;部分患者應用經皮氧分壓測量較困難;在這些情況下使用 ICG 造影則具有較明顯的優勢[29]。目前,已有臨床中心開始使用 ICG 造影來觀測乳房重建術后皮瓣血運[29]。
3.3 ICG 術中使用方法
術中需要成像時,首先將 SPY 探頭垂直于探測平面放置,工作距離 30 cm[10];然后通過中心或外周靜脈注射 25 mg ICG,隨后以 10 mL 生理鹽水沖管,一般總劑量低于 2 mg/kg[10]。如觀察和定位穿支血管,則在注射后立即評估;評估組織灌注,則在注射后 1~3 min 開始,再次成像需等待 10 min;評估吻合口情況時,動脈吻合口應在注射后立即評估,靜脈吻合口在注射后 1~3 min 開始評估;如果懷疑有靜脈阻塞(典型靜脈阻塞區域的熒光相比周圍組織呈過白色),則需要再次評估,注意與前次注射間隔 4 min 以上,使染料從正常動靜脈中清除;評估乳房切除后皮瓣,需注射后 5 min 開始[10, 30-31]。
SPY 系統有一個電荷耦合的相機,它每秒能捕捉 3.75~30 張連續圖像。此系統包含了輔助的后處理軟件(SPY-Q?分析工具;Novadaq/Lifecell 公司,美國),用于近一步比較和分析圖像以及定量計算熒光強度,通過不同顏色來表現不同數據(即色度分析),同時還可自動消除前一次注射 ICG 留下的熒光背景干擾[10]。
3.4 ICG 造影熒光閾值的選擇
ICG 造影的一個主要問題是確定可靠的熒光閾值,以區別低灌注及足夠灌注的區域。熒光閾值分為絕對值和相對值,均有臨床應用意義。絕對值反映了研究區域的絕對熒光值,但易受溫度、ICG 濃度、血漿蛋白濃度、氧飽和度、患者個體情況、組織及設備等影響[4]。相對值將這些影響標準化,以最大灌注區作為參考區,計算方式為該區域絕對熒光值/參考區絕對熒光值×100%[32]。但是選擇參考區主觀性強,每例患者選擇的參考區均可不同。故臨床實際應用時應同時考慮絕對值及相對值,并與臨床判斷相結合。Moyer 等[32]采用 ICG 造影觀察了 118 例乳房切除術后皮瓣灌注情況,探討 ICG 熒光閾值。結果顯示,相對值≤25% 的組織,90% 無活力;相對值≥45% 的組織,98% 有活力;熒光相對值閾值為 33% 時,ICG 造影靈敏度為 84.6%、特異度 87.5%,陽性預測值 88%(即預測的壞死組織中真正壞死比例)、陰性預測值 16%(即預測的有活力組織中真正有活力的比例)。Philips 等[4]對 51 例擴張器植入乳房重建術中使用 ICG 造影判斷術中皮瓣灌注情況,探討皮瓣壞死相關熒光值。結果顯示,絕對值<3.7 時,ICG 造影靈敏度為 90%、特異度達 100%;絕對值<8.0 時,敏感度達 100%、特異度為 70%。因此,他們提出熒光絕對值>8.0 時皮瓣為有活力組織,3.7~8.0 時需要結合臨床情況評估皮瓣血供及灌注情況,<3.7 時為高壞死風險組織。Munabi 等[18]的研究發現,吸煙者及術中使用腎上腺素者更易出現 ICG 造影假陽性。在熒光絕對值閾值為 7 時,ICG 造影靈敏度 88%、特異度 83%,陽性預測值 44%、陰性預測值 98%;排除吸煙者及術中使用腎上腺素者后,靈敏度為 83%、特異度 98%,陽性預測值 83%、陰性預測值 98%。根據上述研究結果綜合分析,ICG 造影熒光絕對值<3.7~7,且相對值<30%~33%,意味著存在皮瓣高壞死風險,需采取相關措施。
3.5 ICG 造影影響因素
術者需了解影響 ICG 造影使用及評估結果的因素。① 與缺血相關的因素,如放療后、近期抽煙、外周血管疾病、肥胖、糖尿病、血管病變、長期使用糖皮質激素、乳房切除術后皮瓣菲薄;② 影響血流的因素,如血管收縮(腎上腺素),因此使用腎上腺素后至少需 2 h 后才能進行 ICG 造影;③ 某些常用的染色劑(如亞甲藍)亦會影響造影結果[10]。
4 ICG 造影用于乳房重建的經濟學效益
單次 ICG 造影費用為 650~795 美元[21, 31],我院為 620 元。Kanuri 等[30]進行了一項 710 例假體植入乳房重建的回顧性研究,患者術中均未使用 ICG 造影,術后 86 例出現皮瓣壞死,其中 7 例假體取出。作者假設 710 例全部術中使用 ICG 造影,并且假設 ICG 造影能防止所有的皮瓣壞死,則每防止 1 例皮瓣壞死,平均需額外支出 1 537.30 美元。但如僅在有高壞死風險患者中使用 ICG 造影,如吸煙者中每防止 1 例皮瓣壞死,平均需額外支出 2 089.80 美元;體質量指數>30 者中需額外支出 5162.30 美元;單側乳房質量超過 800 g 者中需額外支出 1 892.70 美元。Duggal 等[21]的研究表明,相比于未使用 ICG 造影的 184 例患者,使用 ICG 造影的 184 例患者總住院費用平均每人減少 614 美元。Chattha 等[23]的研究亦表明,ICG 造影在自體組織乳房重建中的使用率明顯高于擴張器或假體植入乳房重建,且吸煙者、高血壓者、肥胖者更傾向使用 ICG。
上述研究表明,從經濟學來說,推薦所有高風險人群(吸煙、體質量指數 >30、高血壓、單側乳房質量>800 g)或自體組織乳房重建術中常規使用 ICG 造影;對于無高風險因素的擴張器及假體植入乳房重建者,可視經濟情況選擇使用。
5 總結及展望
皮瓣灌注不足是導致乳房重建術后早期并發癥的重要因素,大量臨床研究表明 ICG 造影的使用明顯降低了相關并發癥的發生,具有術中能反復評估、敏感度及特異度高、不良反應小等優點。ICG 造影用于擴張器及假體植入乳房重建中,可評估乳房切除皮瓣灌注情況;用于自體組織乳房重建中,可精確定位穿支血管、實時記錄穿支灌注體區并通過熒光信號估計組織灌注度、評價血管吻合口通暢程度、監測術后皮瓣血運。盡管單次 ICG 造影費用較高,但對高風險人群及自體組織乳房重建者而言仍具有重要價值。
近年 ICG 造影圖像獲取技術有了新的發展,擴大了圖像視野范圍,延長了可捕捉圖像的時間,量化血流變化,尤其是彩色覆蓋功能,能在類似于等高線地形圖的灌注地圖上,采用不同色彩標識不同頻譜,使術者能直觀辨認血流數值及熒光信號的強度。此外,ICG 造影還可以獲得淋巴系統圖像。由于乳房重建術包括了淋巴管重建,因此該圖像具有重要意義,目前已有成功的病例報道[31]。相信隨著 ICG 相關技術的不斷發展,將進一步提高乳房重建術的安全性及療效。