腹腔镜下结直肠癌手术,应用吲哚菁绿荧光成像技术的诸多优势

期刊: 现代医学研究 DOI: PDF下载

李立威,赵志铭,赵明星

绥化市第一医院普外二科 黑龙江绥化 152000

摘要

本文综述了吲哚菁绿荧光成像技术在腹腔镜下结直肠癌手术中的应用。吲哚菁绿是目前唯一获批准用于人体的荧光示踪剂,具有特定的结构和特性。在腹腔镜结直肠癌手术中,该技术可提高淋巴结的检出率,使术者能更精准地清扫更多淋巴结及阳性淋巴结,确定手术清扫范围,减少手术副损伤。同时,吲哚菁绿荧光血管造影术可精确掌握术中吻合口血运情况,预防肠吻合口血运障碍,减少吻合口漏的发生。此外,该技术还可用于标记前哨淋巴结、识别微小隐匿病灶、评估器官血运情况等,具有广阔的应用前景。但目前吲哚菁绿荧光成像技术在临床应用中因剂量、给药时机、注射方式及观察时间窗尚无统一标准而受到限制。


关键词

腹腔镜结直肠癌手术;吲哚菁绿荧光成像技术;淋巴结清扫;吻合口血运;微小隐匿病灶

正文


基金项目:黑龙江省卫生健康委科技计划20210404010062

 


引言

近几年来,科学技术飞速发展,伴随着人民生活水平的不断提高以及医学的进步,结直肠癌的发病率及检出率也逐年增加,肖帅等人指出近年来结肠癌发病率有逐年上升趋势[1]肠癌发生率增加,因而结肠癌根治术的实施数量也逐年增加。与过去传统的开刀术式相比,目前微创手术治疗结直肠癌已是结直肠癌治疗的主流术式,经过近几年来的不断探索,微创治疗结直肠癌也显现了足够的优势,比如创伤小、疼痛轻、恢复快,减少术后不适及康复时间短、出血和并发症风险低等。但是有些因素一直困扰着许多外科医生,如淋巴结清扫、术后吻合口漏以及术中手术层次的辨认等。在腹腔镜结直肠癌手术中,如何让临床医生有针对性地清扫更多淋巴结以及阳性淋巴结数,确定手术清扫范围,尽可能地减少手术副损伤,同时能够把握吻合口血运情况,减少术后吻合口漏几率,同时能够让临床医生正确掌握手术层面,保证手术顺利进行至关重要。本文以吲哚菁绿荧光成像技术应用于腹腔镜下结直肠癌手术中作一综述。

一、吲哚菁绿(ICG)的结构及特性

经过中国和美国食品药品监督管理局批准吲哚菁绿(ICG)是世界上目前获得用于人体的唯一荧光示踪剂[2]ICG又称福氏绿绿,是一种三碳箐染料,相对分子质量775*103,分子式 43 47262Na,结构为三维立体。具体最大特点为[3]1)吸收最大波长805nm,荧光最大波长835nm,且波长都在近红外光范围;(2)基本与血浆蛋白结合,形成体积比较大的吲哚菁绿血浆蛋白复合体,因此很少从毛细血管管壁漏出,这一特性可以广泛用于肠系膜血管及肠吻合口荧光造影显影;吲哚菁绿由肝实质细胞摄取,经胆汁以整分子形式排泄,不经过肠肝循环,与纳米碳、亚甲蓝等传统染色剂相比,即使发生了肠腔外溢出,在白光模式下,不会对术野造成污染,因此术中使用吲哚菁绿荧光造影在白光模式不影响术者的正常操作。2006年,Nagata [4]率先研究ICG在结直肠外科手术的应用,并发表相关文献。

二、淋巴结数量及转移淋巴结(lymph node, LN

结直肠癌是全球第三大常见恶性肿瘤,结直肠癌转移方式有淋巴转移、血行转移及局部浸润等方式,但是主要的转移方式是通过淋巴引流淋巴结转移,淋巴结转移情况也是直接决定结直肠癌预后和转归情况。据近年来我国恶性肿瘤调查数据分析:虽然目前医疗技术飞速发展,恶性肿瘤早期诊断及综合治疗效果较之前有很大进步,但是结直肠恶性肿瘤治愈率并未明显提高,反之死亡率在所有恶性肿瘤中名列前茅,导致治愈率低及死亡率增加的原因可能存在诸多因素。在结直肠恶性肿瘤手术中,淋巴结是否出现转移及转移程度直接指导术中术者如何切除、如何根治、甚至姑息切除等,在根治手术中要求切除足够数量的淋巴结,指导病理分期以便后期进一步综合治疗 [5-7]无论是结肠还是直肠癌根治术,国际癌症控制联盟建议应至少切除和分析12个淋巴结。同时淋巴结转移情况评估是确定结直肠癌临床病理分期、制订辅助治疗以及评价预后的重要依据。因此在腹腔镜结直肠癌根治手术中,清扫更多淋巴结及阳性淋巴结,尽量达到根治目的,在患者的治疗及预后中至关重要。

目前,腹腔镜微创手术治疗在结直肠恶性肿瘤治疗中已普及广泛,甚至在一些县级医院可以完成,虽然腹腔镜技术有诸多优点如出血少、恢复快、患者术后疼痛轻等,但是淋巴结清扫及辨认存在缺陷,与传统开刀手术相比,缺乏用手直接触摸的感觉,而盲目地扩大清扫范围则会增加术后并发症发生的风险。如何能精确而彻底清扫更多淋巴结及转移淋巴结、减少术后复发、提高肿瘤术后生存率,是外科医师面临的新挑战。

近年来,荧光腹腔镜技术应用而生并逐步用于临床,此技术由腹腔镜微创技术和荧光显像技术融合而成。荧光腹腔镜技术就是利用荧光标记物吲哚菁绿与原发肿瘤、人眼无法识别的肿瘤、血流走行、淋巴管走形、淋巴结及转移淋巴结病灶等结合标记,然后结合腹腔镜改造而形成的特殊成像设备发射特定波长的光,激发荧光标记物产生荧光信号,并将该信号采集分析后,以数字化图像的方式显示在屏幕上。这样可以使术者更加准确分辨肿瘤周围的淋巴组织、淋巴管走形及其转移的淋巴结,提高结直肠癌的淋巴结的检出率。目前国内外诸多学者对此进行了相关研究。如2021年欧洲 Petz W 等的研究提出:在腹腔镜右半结肠根治性切除术和淋巴结切除术,术中使用结肠镜引导直视下肠黏膜下注射吲哚菁绿标记,在术中识别转移淋巴结。CHAND 等对10 例结肠癌患者进行研究,术中浆膜下吲哚菁绿注射,30秒内可以清晰示踪淋巴引流的途径;在标准清扫范围外有2 例患者存在显影淋巴结,清扫后病理证实为阳性淋巴结。NISHIGORI 等研究患者的淋巴结清扫范围,并且证明在距肿瘤 5 cm 以上的阳性淋巴结均被吲哚菁绿示踪。国外学者研究采用吲哚菁绿对结直肠癌手术患者的淋巴结引流示踪,对淋巴结的检出率为可达 65.5% ~ 100%,这样根据吲哚菁绿引导示踪可以更加精准清扫淋巴结,指导清扫界限,获取更多的转移淋巴结。

 

    三、术中吻合口血运情况的精确掌握

 

近年来随腹腔镜微创技术的飞速发展,伴随着腹腔镜结直肠癌根治术的手术数量也逐年上升。引起结直肠癌术后吻合口漏的诸多因素中,其中肠管吻合口血运是一个及其重要的因素.有文献报道,在结直肠癌术后,发生吻合口漏几率高达2.5%~15.8%,由于肠吻合口漏导致的手术后死亡率占16%左右。吻合口血供障碍或者不足是直接引起吻合口漏的原因,因此术中要精准评估患者吻合口血流灌注,必要时及时改变手术方式对于降低吻合口漏发生风险有着重要的意义。目前手术医师仍然凭借肉眼观察来评估吻合口血流灌注情况,如观察肠管的蠕动、肠管边缘血管弓的搏动情况、肠段切缘的出血及肠管壁的颜色等。对于腹腔镜手术,吻合口血运情况,主刀医生只能凭借在术中当时的主观视觉判断,缺乏一些客观实际证据,有多年手术经验的术者也可能出现判断失误。因此,如何术中快速有效、准确地评估吻合远近端肠管血运情况、吻合口血运情况,对于减少术后患者吻合口漏至关重要。近年来,吲哚菁绿荧光血管造影已成为术中评估肠道灌注较为实用的方法,吲哚菁绿荧光血管造影术可手术中可以实施血管显像,可以清楚看到血管走向,有目的做到血管的保留与离断,从而保证肠管吻合后的血流灌注,同时肠管吻合后,可以客观地评估吻合口远近端的血运情况。吲哚菁绿(ICG)是 一种三碳菁染料,具有水溶性,通过静脉导管注射进入体内,依据其特性,吲哚菁绿在血液内与结合血浆蛋白,当在特定波长近红外(NIR) 光激发下,可通过荧光显像实时显示肠道血管脉络 。因此,多次吲哚菁绿荧光引导的临床手术研究结果证明:吲哚菁绿荧光血管造影术可以让术者更加直观地选择血供丰富的肠段作为吻合段,从而预防肠吻合口血运障碍,减少吻合口漏的发生Kudszus 等人 .报道 吲哚菁绿血管造影术使原先近端预切除点改变了 13.9%,与对照组相比,吲哚菁绿血管造影可以将肠吻合口发生率降低 4%(7.5%对 3.5%)。Jafari 等人回顾了38例机器人辅助直肠癌手术,发现吲哚菁绿血管造影可以使预切除近端位置改变为 19%,而吲哚菁绿血管造影将肠吻合口发生率降至 6%(6% VS 18%)。同样地,Kim 等在最近报道中发现,与对照组相比,吲哚菁绿血管造影降低吻合口漏发生率至 0.6% 。

 

目前,许多医院外科医师已采用术前24小时静脉注射吲哚菁绿以及术中使用吲哚菁绿荧光血管造影来观察肠管血流灌注情况, 以防止术后吻合口漏的发生。然而,对于吻合口的血流灌注情况,目前尚无统一的评价标准,一般情况下,观察吲哚菁绿从注射到肠管血管灌注的时间来评估比如 Boni 等 认为,若肠道灌注充足,通常直肠壁在 30-45 秒内可见荧光,;而 Watanabe 等定义为吲哚菁绿在 60秒以上可见,表示肠道灌注不足。此外,手术期间使用的吲哚菁绿剂量及浓度不同,肠道血管血流灌注情况也会出现差异因此,使用吲哚菁绿荧光血管造影的时间也存在争议,许多研究者在术中拆剪肠系膜、保留血管弓时评估灌注情况,而 Kim等在吻合结束后再次使用吲哚菁绿荧光血管造影,对肠管吻合后的血流灌注情况予以评估正常情况下,使用吲哚菁绿荧光血管造影行结直肠癌手术中,离肿瘤10cm的近端肠管离断之前,术者可以在白光模式下选择切除线,并用可吸收夹做标记;或可吸收线缝合标记,避免灼烧标记破坏肠壁血供,血供减少影响肠管血流的准确评估,标记好近端肠及切除部位后,外周静脉注射吲哚菁绿2-3毫升,用近红外摄像系统融合模式观察血管灌注。在30秒内肠管系膜血流显影,在60秒内,吲哚菁绿于肠管远近标记断端血流显影充分,则可判断为肠管血运良好;同时记录肠管血运良好和血运差组织的界限,对比标记切除线肠管血运,如果标记处的血运差、影响吻合口预后,则需改变肠管切除位置,沿血运分界线离断肠壁,切除至血运灌注良好的部位。远近端肠管吻合完毕后,再次经外周静脉注射吲哚菁绿2-3毫升,60s后用荧光系统评价吻合及肠管远近端的血运情况,并评估完成吻合后肠管浆膜及黏膜是否吻合完整。并可通过漏气试验作对比,观察吻合后吻合口及上下肠管的血运及外观,从而决定是否改变手术策略,如重新进行肠吻合。

另外,近红外吲哚菁绿荧光显像技术应用广泛,诸如标记前哨淋巴结、术中识别微小隐匿病灶、评估器官血运情况、解剖标志的可视化等,这样在微创外科手术中,可以选择合理治疗方案并对其进行精准治疗,提高治疗效果。2016 年 Liberale Gabrie 等研究表明:在结直肠肿瘤根治手术中,通过吲哚菁绿荧光引导,可以发现肉眼看不见的隐匿病灶。使用吲哚菁绿分子荧光引导不仅可以帮助实现转移性结节的切除,而且通过术中荧光显像的引导及判断,可以使手术治疗更加有效、精准,既做到了根治性切除,又减少了不必要的电损伤,同时节约了手术时间,提高手术治疗效率并降低了术后并发症的发生

综上所述,在腹腔镜结直肠癌手术中,使用吲哚菁绿荧光成像技术,不仅可以更加精准彻底清扫淋巴结及阳性淋巴结,提高肿瘤患者的5年生存率,而且可以术中评估预吻合切除线及吻合口的血运情况,能够使术者及时改变吻合方式,进一步减少术后吻合口漏的发生,改善患者的预后。更重要的是能够提高手术的安全性和精确性,避免手术的经验性清扫淋巴结和盲目性扩大切除,减少手术不必要的副损伤,降低了术后淋巴漏等并发症发生,同时,吲哚菁绿荧光显像技术还可以用于标记前哨淋巴结、术中肉眼无法识别的病灶、评估器官血运情况、解剖标志的可视化及辨认转移结节等,是非常值得推广的方法。

四、存在的问题及展望

近年来,由于对吲哚菁绿荧光成像技术的认识及条件所限,其在临床应用并不广泛,同时也没用特定的应用指导,如吲哚菁绿剂量及给药时机尚无统一定论,吲哚菁绿荧光造影注射方式及观察时间窗尚无统一标准也限制了在临床的广泛应用。但是吲哚菁绿荧光特性有很好的开发前景,加上荧光功能的腹腔镜即荧光腔镜,荧光腔镜以根据需要自由转换观察模式,在正常操作不需要特意观察淋巴结及血流灌注情况时,调整为正常腹腔镜标准白光系统,是正常腹腔镜视野,无染色或荧光干扰手术视野干净,术者可以正常手术操作;如果需要观察淋巴引流及吻合口血运灌注情况,可以调整为荧光模式,可以在荧光模式下清楚显示肠吻合口血流灌注及淋巴管走形等吲哚菁绿对比亚甲蓝、纳米碳等白光染料具有明显优势。同时吲哚菁绿用于人体肿瘤手术标记的荧光示踪剂荧光成像为无辐射的光学反应,在血液中的半衰期为 4 min,无肾毒性,通过肝脏代谢,经胆道系统排至体外,安全可靠。在腹腔镜结直肠癌手术中,吲哚菁绿荧光成像能够有效精确彻底清扫淋巴结、及时评估吻合口血运情况,同时能够辨认解剖标志、微小病灶、转移结节等,具有广阔的应用前景。

 

 

参考文献

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