本文原载于《中华外科杂志》年2期
吲哚氰绿(indocyaninegreen，ICG)是一种近红外荧光染料，可被波长~nm的外来光激发，发射波长nm左右的近红外光。由于近红外光的组织穿透能力较其他波段的光更强，因而ICG具有了作为人体组织光学成像介质的重要条件。ICG已经被美国食品及药品监督管理局和中国食品药品监督管理局批准应用于人体，其作为医学影像学介质在人体应用已经有50多年的历史。近年来，ICG介导的近红外光检测技术在外科手术巾的应用领域不断扩展，但多作为一种示踪剂或造影剂。而ICG在肝癌手术导航巾的应用不仅利用了它的荧光特性，更利用它能够在肝癌组织巾特异性聚集的特点，使癌组织与背景的正常组织形成光强对比，实时显示肝癌病灶的位置和大小。该项技术不仅能显示原发性肝癌，也能显示肝脏内的转移性癌灶（如直肠癌肝转移）及原发性肝癌的远处转移灶。
一、ICG被动靶向肝癌病灶的原理
ICG在肝脏聚集和滞留的被动靶向效应的原理至今尚未完全阐明，需要进一步的深入研究。归纳现有临床及基础试验研究结果，将可能的原理归纳如下：在没有胆汁分泌障碍的正常肝脏，静脉注射ICG后，ICG迅速被肝脏摄取，并在肝脏表面显示荧光。但数小时后ICG即被完全排泄入胆道，不会进入肠肝循环，因而肝脏表面的荧光会减弱和消失。
然而，当肝硬化、肝再生结节形成、肝癌等部分肝脏功能不全时，病变肝组织内肝细胞的分泌、排泄功能受损，使ICG滞留在病变组织，同时该处的荧光也会延迟消失。对于低分化肝癌组织和外源性的肝内转移灶，由于其中的癌细胞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，因而不能摄取ICG，不显示荧光，但表现为环绕癌组织的环形荧光。虽然肝癌组织或癌周组织显示荧光的确切病理生理机制尚未完全阐明，但肝癌细胞、癌周肝细胞的排泄功能异常，应当在这一现象中起着决定性作用。进一步研究结果证实，ICG被肝细胞摄人是由两种膜转运系统（OATP家族的OATPIB3有机离子转运载体和NTCP协同转运多肽）完成的。而ICG的排泄由毛细胆管侧肝细胞膜上的多耐药相关蛋白2(multidrugresistance-associatedprotein2，MRP2)载体系统实现。6。高分化肝癌组织显示荧光可能是由于MRP2载体功能异常，癌组织能摄入ICG，却不能正常排泄ICG至胆道，因而较长时间显示荧光。中分化肝癌组织中部分细胞丧失摄取功能，同时另一部分癌细胞有摄取功能但排泄功能异常，因而显示为不均匀荧光。而低分化肝癌和外源性转移癌由于ICG的摄取载体功能异常、丧失或不具有该载体，因而自身不显示荧光，仅表现为癌灶周围的一圈荧光环。对于该现象，最近的一项研究结果显示，在癌周的环状荧光处，存在较多被癌组织压迫变形并表达CK7蛋白的具有肝细胞和胆管细胞双重分化潜能的不成熟祖细胞。推测受肝癌组织压迫和癌周微环境影响，癌周细胞的ICG排泄功能异常，导致出现环状荧光。此外，近来的临床手术研究结果证实，肝癌的肝外转移灶也能摄取ICG，并在术中显示荧光，这也再次证明了肝癌组织显示荧光的现象与肝癌细胞的摄取和排泄功能变化密切相关。
二、ICG介导的近红外光检测技术在肝癌手术中应用的临床研究
ICG在肝癌及癌旁组织聚集的现象是年Ishizawa研究小组在肝癌手术中偶然发现的，并于年首次公开报道了应用该手段导航肝癌切除手术。肝癌手术切除的患者术前常规接受ICG15min滞留率的肝脏功能检测，Ishizawa小组在一次肝癌手术中，准备用ICG进行造影检查，却在尚未注入ICG前，便用仪器侦测到了发射近红外光的肝癌病灶。原因是手术前几天进行ICG15min滞留率检测时，注入的ICG滞留在了肝癌组织中，而正常肝组织巾的ICG已经胆道排泄，所以仅肝癌组织呈现出近红外荧光。随后，Ishizawa研究小组通过对37例原发性肝癌患者的检测，进一步发现，在手术前至少提前24h注射0.5mg/kg体重的ICG，便能在术巾通过近红外光激发及照相设备侦测到不同分化类型的原发性肝癌病灶，发现高分化的原发性肝癌表现为整个癌灶发射均匀的近红外光，巾度分化病灶不均匀发光，低分化癌灶自身不发光，而癌灶周围呈现一圈环绕荧光。其他的类似临床试验还证实，即使2mm的原发性肝癌微小癌灶，也能被ICG介导的近红外光检测技术侦测到。另外一项临床试验也支持上述结论，并且还检测到原发性肝癌病灶侵犯或压迫胆管所导致的区域性胆汁淤滞。
ICG介导的近红外光检测技术不但能检测原发性肝癌，亦能检测继发性肝癌。对于直肠癌肝转移灶及胰腺癌肝转移灶，虽然癌灶自身不摄取ICG，但却能呈现为围绕癌灶的一圈环状荧光。用ICG介导的近红外光检测技术侦测到的胰腺癌肝转移灶，最小直径仅1.5mm。经随访后发现，肝脏表面异常荧光的存在与术后6个月的胰腺癌肝转移再发之间存在相关性，阳性预测率为77%，阴性预测率为97%。有研究结果提示，ICG介导的近红外光检测技术可以侦测到常规术前影像检查及术中探查所不能发现的微小直肠癌或胰腺癌肝转移灶，进而指导手术方案的制定，提高直肠癌手术的彻底性或避免不必要的胰腺癌根治手术。另外，对于原发性肝癌的肝外转移灶，ICG介导的近红外光检测技术也能于术巾实时侦测到。通过与术后病理金标准比对，该检测手段对肝癌肝外转移灶的阳性预测值为%，在术中实时的阴性预测值为50%，离体标本阴性预测值为86%。这一方法不仅能发现部分隐蔽或微小的转移灶，也能弥补术巾超声对肠道等含有气体器官检测能力不足的缺陷，进而避免对预后无益的晚期肝癌的手术治疗。
随着ICG介导的近红外光检测设备的改进，腹腔镜手术中已经实现近红外荧光的侦测，这也进一步扩大了该方法在肝癌手术导航中的应用范围。越来越多的肝癌手术采用腹腔镜途径施行，在术巾最制约术者判断病灶的一项因素便是不能直接触摸手术野，不能通过扪查寻找癌灶，而ICG介导的近红外光检测技术弥补了这一缺陷。此外，在一些特殊情况下，如肝癌的再次手术中[13]，由于肝脏表面被纤维增生组织覆盖，即使是开腹手术，术者也很难看清肝包膜下的病灶。而近红外光技术却能透过纤维粘连组织，侦测到微小癌灶发射的荧光。因此，该技术在腹腔镜手术巾的应用具有优势。有美国学者在动物体内证实，利用ICG介导的近红外光检测技术可以实现经皮肝穿刺肝转移灶活检。
准确评估肝癌患者手术前后的肝脏功能，关系到手术的成败和患者的预后。ICG不仅可以在术前通过常规的ICG15min滞留率评估肝脏储备功能，而且还可以在癌灶切除后通过经门静脉插管ICG实时造影的方法，准确评估剩余肝脏肝静脉回流障碍的情况，进而指导完善手术，减少手术对肝功能的不良影响。
ICG介导的近红外光检测技术在肝癌手术治疗中的另一项重要应用，是实现了术ff1实时、三维、精准的解剖学肝叶或肝段切除。在肝癌开腹或腹腔镜切除手术中用ICG经门静脉插管或直接外周静脉注射ICG结合门静脉分支钳闭的方法，使肿瘤所在的目标肝叶或肝段呈现荧光，与非目标肝脏区域相区别。该方法不但能准确显示各肝叶、肝段在肝脏表面的界限，而且在肝癌切除过程中的肝脏断面上也能准确地区别不同的肝叶或肝段，协助术者准确判断规则性肝切除的范围。此外，ICG的注射可以反复进行，避免了用亚甲蓝等染料标示肝区不能重复实施的缺点。
该技术从年开始应用于肝癌手术治疗，年才逐渐被临床医生所了解，所以国外文献报道不多。国医院年报道了其在临床的应用，他们采用美国华盛顿大学医学院生物T程和放射学部合作开发的无线头戴式“goggles”近红外侦测设备导航肝癌切除手术，在术巾采用经胃十二指肠动脉插管灌注ICG的方法，达到了增强癌灶与背景荧光对比度的效果，提高了微小癌灶的检出率。
ICG介导的近红外光检测技术应用于肝癌手术的时间虽然不长，但已显示出其独特的价值。不同巾心的临床试验已经证实，该技术能发现其他已有的常规检测手段（如术前影像学检查、术中肉眼检视、扪诊及术中超声检查等）所不能发现的肝脏表面微小癌灶，同时能协助发现肝癌的远处转移灶及淋巴结转移灶，因此可以作为上述常规检测技术的重要补充。该技术还可术中实时初步鉴别癌灶的不同分化程度，并初步鉴别原发灶和外源性转移灶。通过对剩余肝脏切缘及切除标本断面进行近红外光检测，能协助术者判断肝脏切缘是否有微小癌灶残余，实时鉴别RO与Rl切除。在腹腔镜或机器人肝癌切除术中，该方法能弥补术者不能用手触摸检查肝脏的缺陷，特别是在二次手术中，肝脏表面被纤维粘连组织遮蔽的情况下，对于明确肝脏切缘和发现微小癌灶有明显价值。此外，术中实时肝叶、肝段荧光素血管造影可协助术者在开腹或腔镜环境下实现精准的规则及不规则肝叶、肝段切除，更好地保护剩余肝脏的功能。
三、ICG介导的近红外光检测技术在肝癌手术中应用的局限性
由于ICG介导的近红外光检测技术尚处于新兴起步阶段，很多机制和实施原则尚不明晰，其自身也存在不足与缺陷。由于近红外光透过人体组织的能力有限，无法识别肝脏实质内较为深在（10mm深度）的病灶，因此尚需通过改进侦测设备和增强目标与背景对比度，来扩展该技术的探测深度。此外，对于肝硬化结节、肝脏增生不良结节等，在该方法下也可以显示较强的荧光，导致假阳性的发生，假阳性率达40%~50%，准确率为65%（35/57病变），而术中超声准确率可达86%。对于有肝硬化背景的肝癌患者，肝癌组织与肝硬化肝组织荧光对比度下降，检测敏感性会降低。但部分未能被术中超声发现的病灶也可被该技术发现，可见该技术应该是术中超声检测手段的有益补充。另外，对于不同肝脏功能状态的患者，至今尚无明确的标准来确定ICG注射时间点和手术时间点之间的最佳窗口期，尚需进一步的试验来明确。
综上可见，ICG介导的近红外光检测技术导航肝癌手术的时间虽然不长，但已显示出其独特的价值，为肝癌手术治疗提供了另一种辅助手段，以提高肝癌手术的彻底性、精准度和安全性。虽然目前国内外关于这一技术临床应用的报道不多，但我们相信，随着大家对这一技术的逐步了解，会有越来越多的医疗机构通过此项技术提高肝癌手术的疗效。
参考文献（略）
（收稿日期：-07-21）
（本文编辑：李静）
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