引用本文: 汪聰, 吳碩東. 近紅外熒光顯影技術在膽道外科中的應用. 中國普外基礎與臨床雜志, 2021, 28(12): 1672-1675. doi: 10.7507/1007-9424.202101077 復制
近年來,以腹腔鏡和機器人手術為代表的微創手術得到了廣泛的開展,雖然其在膽道外科手術中應用的禁忌逐漸減少,但仍存在種種困難,如在復雜膽道手術中膽管結構難以辨認或無法精準完全切除腫瘤病灶[1]。因此,迫切需要一些新的方法來幫助術者判斷膽管走形、識別膽汁漏、定位癌灶及確定腫瘤切緣。近紅外熒光顯影技術是將熒光成像設備與近紅外熒光成像造影劑結合,采用融合圖像處理技術將熒光信號圖像與白光模式圖像進行重疊成像,可以在術中實時顯示膽管解剖結構。與傳統影像學檢查手段如超聲和CT相比,近紅外熒光顯影技術具有術中導航、靈敏度高、操作簡便、無放射性、節省時間、價格低廉等優點[2-3]。自2009年Ishizawa 等[4]將熒光成像造影劑吲哚菁綠(indocyanine green,ICG)靜脈注射于膽囊結石患者以來,第 1 次應用近紅外熒光顯影技術進行腹腔鏡膽囊切除(laparoscopic cholecystectomy,LC)以來,有許多研究結果均表明近紅外熒光顯影技術可以超越外科醫生的經驗,準確顯示膽管結構,安全引導膽道外科手術,避免術中副損傷[5]。筆者現就近紅外熒光顯影技術在膽道外科中應用的研究進展作一綜述。
1 近紅外熒光顯影的方法
ICG 是最常見的一種水溶性熒光染料,經靜脈注射,與血紅蛋白相結合,之后由肝實質細胞分泌入膽汁中,與膽汁中的蛋白相結合,當經波長為 750~810 nm 的光激發,發射波長為 830 nm 近紅外光,提供膽管的熒光圖像。注射 ICG 2 min 后,其在動脈血中的濃度達到峰值,可觀察到肝外膽管的血供,5 min 后膽管結構開始顯影。若是肝癌或肝轉移瘤時則 ICG 排泄緩慢,病灶處出現熒光顯影時間延長的現象[6]。
近紅外熒光顯影的方法可分為第一窗成像(near-infrared Ⅰ,NIR- Ⅰ)和第二窗成像(near-infrared Ⅱ,NIR-Ⅱ),NIR- Ⅰ為常規熒光膽管顯影,腹腔鏡接收 700~900 nm 波長的光,而 NIR- Ⅱ則接收 900~1 700 nm 波長的光。相比于 NIR- Ⅰ,NIR- Ⅱ的自體熒光效應和散射效應不明顯,所以 NIR- Ⅱ的光組織穿透能力和空間分辨率更強[7]。ICG 的使用方式主要有兩種方案:① 膽管結構顯影方案:抽取 1 mL 濃度為 2.5 g/L 的 ICG 溶液至少于術前 15 min 靜脈注射[1, 4, 8];術中用注射器于膽囊中抽取 9 mL 膽汁與 1 mL 濃度為 0.25 g/L 的 ICG 溶液混勻后再穿刺注入膽囊,ICG 瞬即經膽囊管擴散到整個膽管系統[9]。② 腫瘤病灶成像方案:于術前 24 h 經靜脈注射,劑量為 0.25~0.50 mg/kg[10];術中腹腔鏡進腹后,在距離觀察目標<5 cm 處垂直探查能敏感地識別出相關結構。
當采用熒光 LC 時宜采用順行性切除法,以避免切破膽囊后外漏的的膽汁干擾熒光信號。此外,不同熒光影像設備具有差異,盡量選擇信噪比高、熒光信號強、融合圖像效果好的熒光影像設備。
2 近紅外熒光顯影技術在膽道外科中應用的優勢
2.1 在膽囊息肉、膽囊結石等良性疾病治療中的應用
膽囊息肉、膽囊結石等良性疾病嚴重時需行膽囊切除,而當出現急性膽囊炎癥狀時膽囊三角處組織粘連嚴重,早期手術難度增加。LC 術中近紅外熒光顯影技術可以使術者更準確地辨別出膽囊管、膽總管及解剖結構變異,早期識別膽漏,確定切緣以預防剝離時膽囊床出血,確保手術順利進行;此外,近紅外熒光導航降低了復雜 LC 的難度,縮短了手術時間和減少了術中出血量,降低了中轉開腹率。
2.1.1 預防醫源性膽管損傷
膽囊動脈和肝外膽管結構變異是導致 LC 醫源性并發癥的主要原因之一。目前臨床常用術前 CT 三維模型來了解膽囊動脈走形情況[11],但其具有操作復雜、費用貴、高輻射等缺點。而術中經靜脈注射 ICG 行熒光血管造影可以在 2 min 內實時辨別出膽囊動脈,操作簡便易行,有利于減少術中出血量和降低出血率[12]。但由于肝內膽管匯合變異、副肝管和膽囊管匯合變異等情況容易導致術者對膽囊管、肝總管和膽總管的走形及位置的誤判,從而釀成膽管損傷等嚴重并發癥的發生,且部分術者在術中無法及時發現損傷的膽管,致患者在術后出現反復黃疸、肝損傷、膽管炎等癥狀,其預后往往較差[13]。而近紅外熒光顯影能顯示術前 CT 或磁共振檢查未發現的變異膽管結構,可避免膽管損傷[14];此外,若術中出現帶熒光信號的液體持續流出時則提示解剖過程中出現了漏膽[15]。提示近紅外熒光顯影技術在發現解剖結構變異的臨床適用性,對預防醫源性并發癥有重要意義。
2.1.2 預防膽囊床出血和漏膽
腹腔鏡下處理膽囊床尤其是在單孔腹腔鏡下處理時,由于平行的手術器械相互碰撞、手術視野的不充分暴露,若切除過深則損傷肝組織和膽管而造成出血和漏膽,若切除過淺則會劃破膽囊而造成膽汁滲漏。因此,術中正確認識解剖層次可以有效預防膽囊床出血和漏膽。通過術前 30 min 或者術前 3~7 h 注射 ICG,在ICG 滯留的區域顯示熒光,非滯留區無熒光顯示,于是在肝臟和膽囊間形成了一切緣線,沿此界線處理膽囊床,可降低術中膽囊床出血或漏膽風險[15-16]。
2.1.3 縮短手術時間及減少中轉開腹
Yoshiya 等[12]發現,經皮肝穿刺膽道引流術后擇期手術結合近紅外熒光顯影,可將手術時間、術中失血量和中轉開腹率由 143 min、150 mL、22% 分別降低到129 min、10 mL 和 2.6%。在 Gangemi 等[17]的研究中發現,在急性膽囊炎中近紅外熒光顯影聯合機器人輔助膽囊切除中轉開腹率(0.76%)明顯低于 LC(9.57%)。華海峰等[18]的研究表明,ICG 熒光顯影降低了復雜膽囊切除的難度且縮短了手術時間。
以上研究結果提示,將近紅外熒光顯影技術應用于膽囊切除可以實現實時術中導航、降低膽管損傷等并發癥率,還能彌補復雜 LC 手術時間過長的不足,解決急性膽囊炎中轉開腹率過高的問題。
2.2 在膽囊癌治療中的應用
膽囊癌因缺乏特異的臨床表現,多數患者難以早期就診,往往預后效果差。因此,早發現、早診斷、早期行膽囊癌根治切除術對于患者來說非常重要。
2.2.1 提高安全性
對于術前診斷為膽囊癌的患者,近紅外熒光顯影技術可精準顯示病灶大小、數量及位置,協助術者確定腫瘤切緣,從而提高微小病灶的檢出率和切除率。劉文博等[19]在術前 2~14 d對45例擬行膽囊癌根治切除術者注射 ICG,其中37例患者膽囊癌相應區域顯示熒光信號,腫瘤解剖結果顯示,23 例高分化癌組織中實質全熒光,14例中分化癌組織中4例實質全熒光,而8例低分化癌組織中呈現環狀熒光。但由于大多數膽囊癌是在膽囊切除術中意外發現,多屬于晚期,解剖結構粘連嚴重,肉眼難以辨認膽管結構。膽囊癌根治切除術治療要求廓清膽總管、肝動脈、門靜脈和淺表十二指腸后區周圍的淋巴結,以達骨骼化;同時為確保 R0 切除,膽囊管需高位結扎以達膽囊管切緣陰性。而近紅外熒光顯影技術能顯示被炎癥粘連或腫瘤所掩蓋的關鍵結構,可使術者更容易確定解剖邊緣,以便于腫瘤組織的精確徹底切除。Ahmad[20]對 10 例行機器人輔助膽囊癌根治切除術的患者術前 30~60 min 靜脈注射 ICG(7 例患者是在膽囊切除術中偶然發現患有膽囊癌)后,所有患者的腫瘤切緣和膽囊管切緣均達到了陰性,術中未發生醫源性膽管損傷。以上結果均證實近紅外熒光顯影技術所實現的解剖可視化有助于膽囊癌根治切除術的安全實施。
2.2.2 評估膽管血流
近紅外熒光顯影技術可用于在膽囊癌根治切除術中檢測血供和評估灌注。行保留肝外膽管的膽囊癌根治切除術時,膽管缺血性損傷如膽漏、膽管狹窄等是威脅患者生命的并發癥,因此術中實時評估膽管血流至關重要。Sakata 等[21]對 1 例 62 歲Ⅱ期膽囊癌男性患者行膽囊切除術、肝十二指腸韌帶淋巴結清掃術并保留肝外膽管,術后 3 d患者出現膽汁性腹膜炎,急診剖腹探查膽囊管根部出現潰瘍穿孔,使用近紅外熒光顯影評估膽管血供并識別出動脈后保留肝外膽管,術后 2 年內未出現膽管狹窄。Coubeau 等[22]在肝移植術中通過靜脈注射 ICG,45 s 后便觀察到了膽管殘端熒光信號,通過熒光血管顯影確認供體及受體膽管殘端血供,保證吻合口血液灌注,避免了術后吻合口漏和狹窄的發生。Umemura等[23]對Ⅰ期膽囊癌患者術中經膽囊靜脈注射 2.5 mg ICG,通過靜脈灌注的肝實質區域來確定膽囊床切除范圍,成功施行膽囊擴大切除術。
2.3 在先天性膽道閉鎖治療中的應用
先天性膽道閉鎖是小兒外科領域最常見的膽汁淤積性肝病,若不解除梗阻,多數先天性膽道閉鎖患兒存活時間少于 1 年。葛西手術自 1957 年問世以來,提高了患兒的生存率,成為了標準的手術治療方法[24]。肝門纖維塊的剝離是葛西手術最關鍵的部分,其分離程度往往決定了術后黃疸清除與否,而術后黃疸消退預示膽管通暢、預后效果良好。Yanagi 等[25]對 10 例患兒行葛西手術前 24 h 經靜脈注射 ICG 以在術中觀察肝門部微膽管、評估肝門纖維塊的解剖程度,結果表明,80% 患兒肝門部解剖平面顯示熒光信號,而且使用熒光顯影導航的 10 例患兒術后高膽紅素血癥恢復正常的比率明顯高于未使用熒光顯影的 35 例患兒(1.0 比 0.6,P=0.04)。結果提示,近紅外熒光導航有助于改善先天性膽道閉鎖患兒葛西手術預后。
3 ICG 熒光顯影技術的局限性和存在的問題
盡管近紅外熒光顯影技術有許多優勢,但仍存在一定的問題。① 對于身體質量指數較高者,膽囊三角部的脂肪堆積使近紅外光的穿透能力下降,從而影響膽管結構顯影強度[5, 26-27]。在傳統 NIR- Ⅰ熒光顯影下,肥胖患者的術中顯影效果差,但有研究[7, 28]證明,NIR- Ⅱ在肥胖和炎癥較重患者的熒光成像中具有更強的深度靈敏度、更高的分辨率和信噪比。② NIR- Ⅱ成像需要更靈敏的高分辨率銦砷化鎵攝像頭,但現無大規模商業應用的 NIR- Ⅱ熒光腹腔鏡。③ 由于十二指腸和胰腺的遮擋,熒光模式對膽總管結石鑒別有限,特別是膽總管末端結石,對于膽總管結石的診斷,超聲內鏡和術中膽管造影具有更高的敏感性和特異性。④ 在膽管顯影方面,目前最常見的注射方式是術前 30 min 經靜脈注射 2.5 mg ICG,但是術前給藥時間過短會造成肝臟熒光強度高于膽管熒光強度,術者難以通過熒光圖像辨別膽管結構,所以為實現最佳的顯影效果,術前給藥時間應控制在 5 h 以上,但這會增加醫護人員的勞動量,且給藥時間過長不利于日間手術。⑤ 開展有限。有 86.1% 的外科醫生從未使用過熒光顯影,其高于術中超聲和術中膽管造影的未使用率(84.4%、57.9%)[29],大部分醫生表示由于熒光成像設備的缺乏,導致沒有機會開展熒光 LC[30]。因此,如何讓外科醫生更容易地獲得使用熒光成像設備的機會是各個醫院亟需解決的問題。
4 小結與展望
熒光顯影技術在膽道外科的發展歷史僅十余年,但該醫學影像方法已在治療膽囊結石、膽囊息肉、膽囊炎、膽囊癌、先天性膽道閉鎖等膽管疾病治療方面取得了一定的成果。目前 NIR- Ⅱ成像由于其高穿透性和高信噪比被越來越多的研究人員所關注,一批高量子產率和消光系數的 NIR- Ⅱ熒光染料被構建并篩選出來,這些熒光染料有著較好的水溶性、光穩定性和較寬的 NIR- Ⅱ發射尾,在血液中滯留時間長且腫瘤組織對其吸收能力強。在腫瘤探查方面,CH1055-親和體、H1-RGD、CP-IRT、IR-12N3-西妥昔單抗等特異性分子靶向探針表現出了高達 10 mm 的組織穿透能力、微米級別分辨率和高信噪比,是理想的腫瘤靶向性熒光染料[31-33];在血管顯影方面,以絡合物 p-FE 為熒光染料時血管在共聚焦顯微鏡下可呈現出三維結構。以 p-FE 和碳納米管這兩種發射波長不同的 NIR-Ⅱ熒光劑為染料,腫瘤和血管在熒光圖像上可呈現雙色顯示[34]。隨著未來 NIR- Ⅱ成像及新型特異性熒光靶向分子的應用,此技術會越趨向于一種理想的膽道術中顯影手段,將會在膽道外科中得到更好地發展。
重要聲明
利益沖突聲明:本文全體作者閱讀并理解了《中國普外基礎與臨床雜志》的政策聲明,我們沒有相互競爭的利益。
作者貢獻聲明:汪聰負責撰寫文稿;吳碩東負責修改文稿。
近年來,以腹腔鏡和機器人手術為代表的微創手術得到了廣泛的開展,雖然其在膽道外科手術中應用的禁忌逐漸減少,但仍存在種種困難,如在復雜膽道手術中膽管結構難以辨認或無法精準完全切除腫瘤病灶[1]。因此,迫切需要一些新的方法來幫助術者判斷膽管走形、識別膽汁漏、定位癌灶及確定腫瘤切緣。近紅外熒光顯影技術是將熒光成像設備與近紅外熒光成像造影劑結合,采用融合圖像處理技術將熒光信號圖像與白光模式圖像進行重疊成像,可以在術中實時顯示膽管解剖結構。與傳統影像學檢查手段如超聲和CT相比,近紅外熒光顯影技術具有術中導航、靈敏度高、操作簡便、無放射性、節省時間、價格低廉等優點[2-3]。自2009年Ishizawa 等[4]將熒光成像造影劑吲哚菁綠(indocyanine green,ICG)靜脈注射于膽囊結石患者以來,第 1 次應用近紅外熒光顯影技術進行腹腔鏡膽囊切除(laparoscopic cholecystectomy,LC)以來,有許多研究結果均表明近紅外熒光顯影技術可以超越外科醫生的經驗,準確顯示膽管結構,安全引導膽道外科手術,避免術中副損傷[5]。筆者現就近紅外熒光顯影技術在膽道外科中應用的研究進展作一綜述。
1 近紅外熒光顯影的方法
ICG 是最常見的一種水溶性熒光染料,經靜脈注射,與血紅蛋白相結合,之后由肝實質細胞分泌入膽汁中,與膽汁中的蛋白相結合,當經波長為 750~810 nm 的光激發,發射波長為 830 nm 近紅外光,提供膽管的熒光圖像。注射 ICG 2 min 后,其在動脈血中的濃度達到峰值,可觀察到肝外膽管的血供,5 min 后膽管結構開始顯影。若是肝癌或肝轉移瘤時則 ICG 排泄緩慢,病灶處出現熒光顯影時間延長的現象[6]。
近紅外熒光顯影的方法可分為第一窗成像(near-infrared Ⅰ,NIR- Ⅰ)和第二窗成像(near-infrared Ⅱ,NIR-Ⅱ),NIR- Ⅰ為常規熒光膽管顯影,腹腔鏡接收 700~900 nm 波長的光,而 NIR- Ⅱ則接收 900~1 700 nm 波長的光。相比于 NIR- Ⅰ,NIR- Ⅱ的自體熒光效應和散射效應不明顯,所以 NIR- Ⅱ的光組織穿透能力和空間分辨率更強[7]。ICG 的使用方式主要有兩種方案:① 膽管結構顯影方案:抽取 1 mL 濃度為 2.5 g/L 的 ICG 溶液至少于術前 15 min 靜脈注射[1, 4, 8];術中用注射器于膽囊中抽取 9 mL 膽汁與 1 mL 濃度為 0.25 g/L 的 ICG 溶液混勻后再穿刺注入膽囊,ICG 瞬即經膽囊管擴散到整個膽管系統[9]。② 腫瘤病灶成像方案:于術前 24 h 經靜脈注射,劑量為 0.25~0.50 mg/kg[10];術中腹腔鏡進腹后,在距離觀察目標<5 cm 處垂直探查能敏感地識別出相關結構。
當采用熒光 LC 時宜采用順行性切除法,以避免切破膽囊后外漏的的膽汁干擾熒光信號。此外,不同熒光影像設備具有差異,盡量選擇信噪比高、熒光信號強、融合圖像效果好的熒光影像設備。
2 近紅外熒光顯影技術在膽道外科中應用的優勢
2.1 在膽囊息肉、膽囊結石等良性疾病治療中的應用
膽囊息肉、膽囊結石等良性疾病嚴重時需行膽囊切除,而當出現急性膽囊炎癥狀時膽囊三角處組織粘連嚴重,早期手術難度增加。LC 術中近紅外熒光顯影技術可以使術者更準確地辨別出膽囊管、膽總管及解剖結構變異,早期識別膽漏,確定切緣以預防剝離時膽囊床出血,確保手術順利進行;此外,近紅外熒光導航降低了復雜 LC 的難度,縮短了手術時間和減少了術中出血量,降低了中轉開腹率。
2.1.1 預防醫源性膽管損傷
膽囊動脈和肝外膽管結構變異是導致 LC 醫源性并發癥的主要原因之一。目前臨床常用術前 CT 三維模型來了解膽囊動脈走形情況[11],但其具有操作復雜、費用貴、高輻射等缺點。而術中經靜脈注射 ICG 行熒光血管造影可以在 2 min 內實時辨別出膽囊動脈,操作簡便易行,有利于減少術中出血量和降低出血率[12]。但由于肝內膽管匯合變異、副肝管和膽囊管匯合變異等情況容易導致術者對膽囊管、肝總管和膽總管的走形及位置的誤判,從而釀成膽管損傷等嚴重并發癥的發生,且部分術者在術中無法及時發現損傷的膽管,致患者在術后出現反復黃疸、肝損傷、膽管炎等癥狀,其預后往往較差[13]。而近紅外熒光顯影能顯示術前 CT 或磁共振檢查未發現的變異膽管結構,可避免膽管損傷[14];此外,若術中出現帶熒光信號的液體持續流出時則提示解剖過程中出現了漏膽[15]。提示近紅外熒光顯影技術在發現解剖結構變異的臨床適用性,對預防醫源性并發癥有重要意義。
2.1.2 預防膽囊床出血和漏膽
腹腔鏡下處理膽囊床尤其是在單孔腹腔鏡下處理時,由于平行的手術器械相互碰撞、手術視野的不充分暴露,若切除過深則損傷肝組織和膽管而造成出血和漏膽,若切除過淺則會劃破膽囊而造成膽汁滲漏。因此,術中正確認識解剖層次可以有效預防膽囊床出血和漏膽。通過術前 30 min 或者術前 3~7 h 注射 ICG,在ICG 滯留的區域顯示熒光,非滯留區無熒光顯示,于是在肝臟和膽囊間形成了一切緣線,沿此界線處理膽囊床,可降低術中膽囊床出血或漏膽風險[15-16]。
2.1.3 縮短手術時間及減少中轉開腹
Yoshiya 等[12]發現,經皮肝穿刺膽道引流術后擇期手術結合近紅外熒光顯影,可將手術時間、術中失血量和中轉開腹率由 143 min、150 mL、22% 分別降低到129 min、10 mL 和 2.6%。在 Gangemi 等[17]的研究中發現,在急性膽囊炎中近紅外熒光顯影聯合機器人輔助膽囊切除中轉開腹率(0.76%)明顯低于 LC(9.57%)。華海峰等[18]的研究表明,ICG 熒光顯影降低了復雜膽囊切除的難度且縮短了手術時間。
以上研究結果提示,將近紅外熒光顯影技術應用于膽囊切除可以實現實時術中導航、降低膽管損傷等并發癥率,還能彌補復雜 LC 手術時間過長的不足,解決急性膽囊炎中轉開腹率過高的問題。
2.2 在膽囊癌治療中的應用
膽囊癌因缺乏特異的臨床表現,多數患者難以早期就診,往往預后效果差。因此,早發現、早診斷、早期行膽囊癌根治切除術對于患者來說非常重要。
2.2.1 提高安全性
對于術前診斷為膽囊癌的患者,近紅外熒光顯影技術可精準顯示病灶大小、數量及位置,協助術者確定腫瘤切緣,從而提高微小病灶的檢出率和切除率。劉文博等[19]在術前 2~14 d對45例擬行膽囊癌根治切除術者注射 ICG,其中37例患者膽囊癌相應區域顯示熒光信號,腫瘤解剖結果顯示,23 例高分化癌組織中實質全熒光,14例中分化癌組織中4例實質全熒光,而8例低分化癌組織中呈現環狀熒光。但由于大多數膽囊癌是在膽囊切除術中意外發現,多屬于晚期,解剖結構粘連嚴重,肉眼難以辨認膽管結構。膽囊癌根治切除術治療要求廓清膽總管、肝動脈、門靜脈和淺表十二指腸后區周圍的淋巴結,以達骨骼化;同時為確保 R0 切除,膽囊管需高位結扎以達膽囊管切緣陰性。而近紅外熒光顯影技術能顯示被炎癥粘連或腫瘤所掩蓋的關鍵結構,可使術者更容易確定解剖邊緣,以便于腫瘤組織的精確徹底切除。Ahmad[20]對 10 例行機器人輔助膽囊癌根治切除術的患者術前 30~60 min 靜脈注射 ICG(7 例患者是在膽囊切除術中偶然發現患有膽囊癌)后,所有患者的腫瘤切緣和膽囊管切緣均達到了陰性,術中未發生醫源性膽管損傷。以上結果均證實近紅外熒光顯影技術所實現的解剖可視化有助于膽囊癌根治切除術的安全實施。
2.2.2 評估膽管血流
近紅外熒光顯影技術可用于在膽囊癌根治切除術中檢測血供和評估灌注。行保留肝外膽管的膽囊癌根治切除術時,膽管缺血性損傷如膽漏、膽管狹窄等是威脅患者生命的并發癥,因此術中實時評估膽管血流至關重要。Sakata 等[21]對 1 例 62 歲Ⅱ期膽囊癌男性患者行膽囊切除術、肝十二指腸韌帶淋巴結清掃術并保留肝外膽管,術后 3 d患者出現膽汁性腹膜炎,急診剖腹探查膽囊管根部出現潰瘍穿孔,使用近紅外熒光顯影評估膽管血供并識別出動脈后保留肝外膽管,術后 2 年內未出現膽管狹窄。Coubeau 等[22]在肝移植術中通過靜脈注射 ICG,45 s 后便觀察到了膽管殘端熒光信號,通過熒光血管顯影確認供體及受體膽管殘端血供,保證吻合口血液灌注,避免了術后吻合口漏和狹窄的發生。Umemura等[23]對Ⅰ期膽囊癌患者術中經膽囊靜脈注射 2.5 mg ICG,通過靜脈灌注的肝實質區域來確定膽囊床切除范圍,成功施行膽囊擴大切除術。
2.3 在先天性膽道閉鎖治療中的應用
先天性膽道閉鎖是小兒外科領域最常見的膽汁淤積性肝病,若不解除梗阻,多數先天性膽道閉鎖患兒存活時間少于 1 年。葛西手術自 1957 年問世以來,提高了患兒的生存率,成為了標準的手術治療方法[24]。肝門纖維塊的剝離是葛西手術最關鍵的部分,其分離程度往往決定了術后黃疸清除與否,而術后黃疸消退預示膽管通暢、預后效果良好。Yanagi 等[25]對 10 例患兒行葛西手術前 24 h 經靜脈注射 ICG 以在術中觀察肝門部微膽管、評估肝門纖維塊的解剖程度,結果表明,80% 患兒肝門部解剖平面顯示熒光信號,而且使用熒光顯影導航的 10 例患兒術后高膽紅素血癥恢復正常的比率明顯高于未使用熒光顯影的 35 例患兒(1.0 比 0.6,P=0.04)。結果提示,近紅外熒光導航有助于改善先天性膽道閉鎖患兒葛西手術預后。
3 ICG 熒光顯影技術的局限性和存在的問題
盡管近紅外熒光顯影技術有許多優勢,但仍存在一定的問題。① 對于身體質量指數較高者,膽囊三角部的脂肪堆積使近紅外光的穿透能力下降,從而影響膽管結構顯影強度[5, 26-27]。在傳統 NIR- Ⅰ熒光顯影下,肥胖患者的術中顯影效果差,但有研究[7, 28]證明,NIR- Ⅱ在肥胖和炎癥較重患者的熒光成像中具有更強的深度靈敏度、更高的分辨率和信噪比。② NIR- Ⅱ成像需要更靈敏的高分辨率銦砷化鎵攝像頭,但現無大規模商業應用的 NIR- Ⅱ熒光腹腔鏡。③ 由于十二指腸和胰腺的遮擋,熒光模式對膽總管結石鑒別有限,特別是膽總管末端結石,對于膽總管結石的診斷,超聲內鏡和術中膽管造影具有更高的敏感性和特異性。④ 在膽管顯影方面,目前最常見的注射方式是術前 30 min 經靜脈注射 2.5 mg ICG,但是術前給藥時間過短會造成肝臟熒光強度高于膽管熒光強度,術者難以通過熒光圖像辨別膽管結構,所以為實現最佳的顯影效果,術前給藥時間應控制在 5 h 以上,但這會增加醫護人員的勞動量,且給藥時間過長不利于日間手術。⑤ 開展有限。有 86.1% 的外科醫生從未使用過熒光顯影,其高于術中超聲和術中膽管造影的未使用率(84.4%、57.9%)[29],大部分醫生表示由于熒光成像設備的缺乏,導致沒有機會開展熒光 LC[30]。因此,如何讓外科醫生更容易地獲得使用熒光成像設備的機會是各個醫院亟需解決的問題。
4 小結與展望
熒光顯影技術在膽道外科的發展歷史僅十余年,但該醫學影像方法已在治療膽囊結石、膽囊息肉、膽囊炎、膽囊癌、先天性膽道閉鎖等膽管疾病治療方面取得了一定的成果。目前 NIR- Ⅱ成像由于其高穿透性和高信噪比被越來越多的研究人員所關注,一批高量子產率和消光系數的 NIR- Ⅱ熒光染料被構建并篩選出來,這些熒光染料有著較好的水溶性、光穩定性和較寬的 NIR- Ⅱ發射尾,在血液中滯留時間長且腫瘤組織對其吸收能力強。在腫瘤探查方面,CH1055-親和體、H1-RGD、CP-IRT、IR-12N3-西妥昔單抗等特異性分子靶向探針表現出了高達 10 mm 的組織穿透能力、微米級別分辨率和高信噪比,是理想的腫瘤靶向性熒光染料[31-33];在血管顯影方面,以絡合物 p-FE 為熒光染料時血管在共聚焦顯微鏡下可呈現出三維結構。以 p-FE 和碳納米管這兩種發射波長不同的 NIR-Ⅱ熒光劑為染料,腫瘤和血管在熒光圖像上可呈現雙色顯示[34]。隨著未來 NIR- Ⅱ成像及新型特異性熒光靶向分子的應用,此技術會越趨向于一種理想的膽道術中顯影手段,將會在膽道外科中得到更好地發展。
重要聲明
利益沖突聲明:本文全體作者閱讀并理解了《中國普外基礎與臨床雜志》的政策聲明,我們沒有相互競爭的利益。
作者貢獻聲明:汪聰負責撰寫文稿;吳碩東負責修改文稿。