吲哚菁绿(ICG)临床应用

背景

吲哚菁绿（indocyanine green，ICG）是美国食品药品监督管理局唯一批准的菁染料药，安全无毒，因其具有两方面的特性，在临床上被多科室广泛应用。

第一，根据ICG的药理特性，静注后与血清蛋白结合，被肝细胞摄取，以游离形式由肝细胞分泌至胆汁，不参与体内化学反应，无肠肝循环、无淋巴逆流、不从肾等其他肝外脏器排泄，半衰期为3~4min。因此，通过监测ICG体内动态代谢过程可量化评估肝储备功能有效状态，即为临床开展的ICG清除试验，主要以15min血液中ICG滞留率(ICG-R15) 、血浆ICG清除率(ICG-K值) 、有效肝血流量（ICG-EHBF）等作为衡量指标。ICG清除试验是目前唯一在临床上得到广泛应用的实时动态肝脏储备功能定量检测方法，采用脉动式ICG分光光度仪分析法具有微创、简便、快速、可床边实时监测并短时间重复的明显优势^[1]。

第二，根据ICG的荧光特性，可发射波长840 nm左右的近红外光，其增强荧光的组织穿透深度范围在0.5～1.0 cm之间，作为成像介质已经在临床使用超过50年，如吲哚菁绿血管造影（ICGA）通过动态记录脉络膜血流动力学改变用于诊断脉络膜疾病；ICG分子荧光成像技术通过观察不同组织荧光程度可用于组织血供评估、肿瘤定位、前哨淋巴结示踪导航等^[2]。

以下根据ICG不同特性进行各科室的具体应用情况介绍。

一、ICG在肝胆外科临床应用

精准肝脏外科在追求彻底清除目标病灶的同时，确保剩余肝脏解剖结构完整和功能性体积最大化，并最大限度控制手术出血和全身性创伤侵袭，最终使手术患者获得最佳康复效果。术前精确评估肝脏储备功能，对于选择合理的治疗方法，把握安全的肝切除范围，从而降低患者术后肝脏功能衰竭的发生率具有重要意义^[3]。


肝脏储备功能指受检者健存的所有肝实质细胞的功能总和，依赖于活性细胞与肝血流灌注的相互作用，包括肝固有代谢容量储备及肝功能性血流量储备，两者相辅相成，特别是代谢容量-血流匹配的状况。在肝病患者中，尤其肝硬化患者，肝细胞坏死、纤维组织增生、假小叶形成、肝内微循环异常，不仅造成了肝脏固有代谢容量减少和肝内解剖性及功能性分流量的增加，也导致了代谢容量-血流匹配的异常，分别测定肝固有代谢容量和肝脏功能性血流量，可更清楚认识病肝的病理生理变化特点、确定肝储备功能，个体化、针对性地制定合理的诊疗方案。

目前临床常用的吲哚菁绿清除试验清除率（ICG-K值）及ICGR15与肝细胞容量呈正相关，代表肝脏清除血中物质的最大能力，反映肝固有代谢容量，是目前较为公认地评估肝脏储备功能的指标，已进入各种规范指南及专家共识，包括《原发性肝癌诊疗规范（2019年版）》、《肝切除术前肝脏储备功能评估的专家共识（2011版）》、《腹腔镜肝切除专家共识与手术操作指南（2013版）》等。

在临床实践中，发现部分患者肝固有代谢容量储备（ICGR15）正常，术后也会发生肝功能不全或肝衰竭，证明肝储备功能不仅要评估肝固有代谢容量储备，同时也要评估肝脏功能性血流量（也称有效肝血流EHBF）储备。最新文献报道^[4]，EHBF水平和肝脏病理学显着相关，使用ICG清除试验测量的EHBF水平随着肝脏组织学炎症等级和纤维化阶段的增加而降低，EHBF可以有效反映HBV感染者的肝脏炎症和纤维化，特别是对于没有肝脏炎症或肝纤维化的患者。因此，临床上需要同时检测肝固有代谢容量储备指标（ICGR15）和肝功能性血流量储备指标（ICG-EHBF），来全面评估肝储备功能。

自Ishizawa等首次使用吲哚菁绿（ICG）分子荧光成像技术指导肝切除术以来，该技术在肝脏肿瘤诊断和手术导航中的应用越来越广泛。ICG分子荧光成像技术从分子、细胞水平层面实现肿瘤边界界定、肝段和左右半肝切除切线的确定；微小病灶或转移灶的侦测；术中通过荧光侦测设备对肝脏进行扫描，根据肝脏肿瘤的荧光信号特点，结合术中快速冰冻病理学检查，可初步判定肝脏占位性病变（如原发性肝癌）的分化程度；肝切除后对肝断面进行残留肿瘤病灶和胆漏的检测。

在正常肝组织中，ICG可迅速被肝细胞摄取，并在激发光的照射下显示荧光。随着ICG经胆道系统排泄，荧光逐渐消退。当存在肝脏肿瘤或肝硬化结节时，胆道排泄功能受损，ICG靶向滞留在病变组织中，出现延迟消退现象。

ICG的注射时间、注射途径及剂量根据不同的使用目的而变化。可根据吲哚菁绿15 min滞留率（ICG R15），调整术前给药时间，以期获得较好的术中肝脏肿瘤荧光显影效果。对于ICG R15≤7%的病人，术前给药时间>48h时，更易获得较好的显影；而术前给药时间>5d时，能够获得满意的显影效果。对于ICG R15>7%的病人，短时间（<6d）术前给药时术中荧光显影多不满意；当术前给药时间≥6d时，可获得相对较好显影。具体推荐标准详见表2。



临床具体应用如下：

（1）原发性肝癌分化程度的初步鉴别

由于低分化肝癌组织表现为环绕癌组织的环形荧光，高分化肝癌组织表现为全荧光型信号，中分化肝癌组织通常表现为部分荧光型信号，术中根据肝脏肿瘤的荧光信号特点，结合术中病理学检查，可初步判定原发性肝癌的分化程度。

（2）左右半肝边界界定

ICG能对肝脏持久染色，且染色不局限于表面，达到立体染色效果，能在术中较好地显示左右半肝界限。行解剖性肝切除术时，应用ICG分子荧光影像技术对左右半肝染色后在术中动态立体观察，根据肝实质的荧光界线对肝切除的范围作出相应的调整，实时指导肝切除术。

（3）肝断面边缘残余肿瘤、微小病灶的侦测

ICG分子荧光影像技术对直径<1 cm的肝脏浅表小病灶或切缘残留病灶的检测有较高敏感度，可侦测术前CT、MRI所未发现的微小癌灶。术中使用ICG分子荧光影像技术对肝脏进行全面侦测，仔细辨认高强度荧光信号，结合术中超声及快速病理学检查，对可疑癌灶进行切除，同时对肝切除后残留肿瘤病灶进行检测。

（4）术中肿瘤边界界定

ICG分子荧光影像技术能从细胞功能层面对肿瘤边界及肝切除范围进行高精度的识别与划定。拟行非解剖性肝切除术时，术前经外周静脉注射ICG，术中可在ICG分子荧光探测下明确肿瘤边界，并在距离肿瘤至少1 cm的条件下界定肝切除范围。而拟行解剖性肝切除术时，可在术中通过正显示法或负显示法结合三维可视化技术清楚界定肿瘤边界，定位肿瘤与大血管关系，划定预切除的肝区或肝段范围，并进行精准肝切除，以期达到功能性、根治性肝切除。Meta分析证明，使用ICG可以显著提高切缘的阴性率。

（5）肝切除术后胆漏检测

由于胆汁中含有可以结合ICG的蛋白质，经胆囊管注射ICG并临时阻断胆总管后，使用ICG分子荧光影像技术检测，可识别胆漏。已有研究证实，该技术可明显降低术后胆漏的发生率。此外，对于预防肝囊肿、肝囊腺瘤术后胆漏也有一定的意义。

（6）原发性肝癌的肝外转移瘤

ICG分子荧光影像技术可用于原发性肝癌肝外转移瘤的识别及定位。

（7）初步鉴别与肝脏相连的肿瘤来源

术前通过外周静脉注射ICG，排除代谢时间过长的因素，如术中探测肿瘤及其周围无荧光显示，则提示病灶来源于肝脏的可能性小。ICG分子荧光影像技术可作为肿瘤定性的辅助手段，与术前三维可视化评估及术中病理学检查相结合，可提高术中诊断的准确率。

（8）超声引导门静脉穿刺肝段ICG荧光成像 

术中通过正显示法或负显示法，使目标肝区或肝段产生荧光信号，协助施行解剖性肝切除术。

标定肝段的两种方法包括：

正显示法：抽取ICG溶液注入目标门静脉分支并进行ICG分子荧光检测，可显示出预切除的肝段。正显示法的荧光信号强烈，尤其适用于后、上肝段等困难部位的精准腹腔镜解剖性肝段切除术，但其技术难度较高。

负显示法：分离并结扎预切除肝段的门静脉血流后，经外周静脉注射ICG后进行ICG分子荧光检测，可显示预保留的肝段。负显示法通常适用于门静脉分支易于显露的肝段，其缺点在于ICG聚集的浓度不高，荧光信号相对较弱。

ICG分子荧光影像技术可使分段成功率达到95.8%，不仅能准确显示各肝段在肝脏表面的界限，而且还存在肝断面的荧光界限，可实现肝脏表面强烈的可视化分段效果以及肝脏实质的三维染色。

（9）活体肝移植，主要有以下两方面：

在活体肝移植中，使用ICG分子荧光影像技术进行胆管成像，指导胆管的离断及重建，同时评估移植肝肝细胞功能。

🔹胆管成像

经胆囊管注射ICG后，应用ICG分子荧光影像技术，可获得清晰的胆管解剖图像，有利于准确地判断供体肝切除术中的肝预切除线及胆管切割点，以及指导供体和受体的胆管-胆管吻合，有利于降低胆漏、胆管狭窄等并发症的发生率。

🔹评估重建后血管通畅性及移植肝的肝功能恢复情况

由于ICG经静脉注射后可迅速与血浆蛋白结合而分布于全身血管，故ICG分子荧光影像技术可用于血管成像。肝移植结束后，术中经外周静脉注入ICG，采用ICG分子荧光影像技术检测，如在肝外胆管识别到ICG近红外光影像，证明移植肝肝细胞分泌胆汁^[5]。

二、ICG在胃肠外科临床应用^[2]

ICG近红外荧光成像技术是腹腔镜胃癌手术中评估淋巴结和血管灌注的一种有效方法。该技术的应用有助于完成腹腔镜胃癌根治术完整的D2/D1+淋巴结清扫，并且在保留功能手术中能够进行更精细的淋巴结清扫，还可以直观地评估吻合口的灌注情况，对其通畅性及完整性也有更多了解。

《吲哚菁绿近红外光成像在腹腔镜胃癌根治术中应用中国专家共识（2019版）》推荐根据不同手术方案及显影目的，选择合适病人进行ICG荧光成像：对于早期胃癌病人，特别是行全腹腔镜胃癌根治术病人，建议利用ICG成像进行术中快速肿瘤定位；早期胃癌病人行前哨淋巴结活检病人，推荐通过ICG荧光成像行前哨淋巴结活检；对于须行规范淋巴结清扫，特别是进展期病人，或拟行保留功能胃癌根治术如保留幽门胃癌根治术，建议通过ICG荧光成像行淋巴结引流范围显影；术中静脉内注射ICG适用于术中评估胃壁、肠壁、吻合口血供及食管下端、十二指肠残端、器官（如脾脏、肝脏）血供。ICG的注射时间、注射途径及注射剂量根据不同的使用目的而变化。共识推荐的使用标准详见表1。



具体应用包括：

（1）ICG协助术中肿瘤和手术切缘的定位：除模拟肿瘤的淋巴引流外，还具有标记肿瘤位置，保证足够手术切缘的作用。

（2）ICG对胃癌淋巴结的精准示踪：ICG可应用于前哨淋巴结的检出，且引导胃癌淋巴结清扫，能够在规定清扫范围内获取更多的淋巴结数目。

（3）ICG协助分辨不同组织：可利用不同组织摄取ICG能力不同的特点，在术中利用ICG近红外荧光成像分辨不同的组织。

（4）ICG实时评估吻合口血运：可以有效地评估切缘血供及胃癌术后胃肠道吻合处的血液灌注。建议在吻合前评估残端血运，吻合后可再次通过ICG评估吻合口血运。

（5）实时评估脏器功能的影响：判断器官的血运情况。

（6）评估术中淋巴漏。

三、ICG在眼科临床应用

吲哚菁绿（ICG）在眼科临床疾病的诊断与实验研究中发挥着非常重要的作用。吲哚菁绿血管造影（ICGA）是用ICG为染料，近红外光或红外激光为激发光源，通过高速摄影或实时摄像并经计算机图像处理系统记录眼底，尤其是脉络膜循环动态图像的一种技术，能动态、客观地记录脉络膜血流动力学改变^[6]。


ICGA运用于脉络膜疾病的诊治主要见于：（1）息肉状脉络膜血管病变（PCV），ICGA是诊断PCV的金标准；（2）脉络膜新生血管（CNV），ICGA可以确定隐匿性CNV的部位、边界、范围及其滋养血管，以判断是否需进一步激光治疗；对视网膜血管瘤样增生的第Ⅱ、Ⅲ期的诊断及指导治疗有重要价值；（3）中心性浆液性脉络膜视网膜病变（CSC）, ICGA有助于年龄较大的CSC与湿性型AMD的鉴别诊断；（4）脉络膜肿瘤，ICGA对脉络膜血管瘤的诊断、鉴别诊断及瘤体边界范围的确定有重要作用；（5）脉络膜炎症性疾病，ICGA有助于了解脉络膜炎症性疾病的病理生理变化；（6）眼底不明原因出血，ICGA可穿透浓厚出血，发现原发血管病变；（7）眼前节ICGA，因其对色素的强穿透力，可用于观察虹膜的血管变化及充盈形态^[6]。

ICG作为活体组织染色剂运用于：（1）囊膜染色，可更清楚地显示囊膜、皮质和核的关系，可应用于白内障的连续环形撕囊术。（2）内界膜染色，可应用于黄斑裂孔手术时内界膜的辨认与剥离，区分玻璃体后皮质和视网膜神经纤维层，提高了内界膜剥离的成功率^[7]。

ICG介导的激光治疗主要运用于ICG介导的光栓疗法（IMP），在ICG介导下的光动力学治疗对部分新生血管性疾病有较好的疗效，且定位准确、损伤小，是安全、有效的方法^[7]。

四、ICG在结直肠外科临床应用^[8]

ICG近红外光成像技术在结直肠肿瘤诊断及治疗方面具有重要的临床应用意义，可以协助结直肠肿瘤定位、对结直肠癌淋巴结精准示踪、协助分辨不同组织、实时评估吻合口血运，可增强肿瘤病灶的可视化效果、提高淋巴结检出率以及降低吻合口漏发生率。根据不同手术方案及ICG显像目的，ICG的注射途径、剂量、注射深度、注射时间均不相同，具体推荐应用如下：


（1）吻合口血运评估：通过吻合口ICG近红外光成像的强度评分可以评估血运情况，如评分≥3分，则代表吻合口局部的血运较充分，可以更有效避免因血供障碍而导致的吻合口漏的发生（表3）。



（2）淋巴结示踪：在术中对转移淋巴结及前哨淋巴结，尤其区域外淋巴结的分布进行精确定位，并指导术中淋巴结清扫，提高术后淋巴结的检出率，减少阳性淋巴结的遗漏。同时，仅建议在T1~T2期结直肠癌病人中使用ICG近红外光成像示踪前哨淋巴结。

（3）肿瘤可视化定位：对早期结直肠癌病人行腹腔镜手术时，推荐术前1d结肠镜下行黏膜下层精准注射ICG溶液。结直肠癌肝转移病人手术中，推荐采用ICG近红外光成像技术对可疑转移灶进行定位和切除，但对于深部转移灶不推荐单独采用ICG近红外光成像技术进行定位，建议联合术中超声定位或术前影像学定位。具体方法：可根据ICG 15min滞留率（ICG R15），调整术前给药时间，以期获得较好的术中肝脏肿瘤荧光显影效果。对于ICG R15≤7%的病人，术前给药时间>48h，通常可获得较好的显影；对于ICG R15>7%的病人，术前给药时间<6d，术中荧光显影多不满意，而术前给药时间≥6d时，可获得相对较好显影。

（4）分辨输尿管：将输尿管导管的尖端插入输尿管内，通过导管术中注射25mg ICG溶液。

五、ICG在乳腺外科临床应用

癌细胞通过淋巴管转移至淋巴结是乳腺癌局部区域扩散的主要方式。通过手术切除腋窝淋巴结确定的腋窝淋巴结分期是乳腺癌预后判断和辅助治疗决策的重要依据。前哨淋巴结活组织检查（简称活检）相对微创、并发症少，而接受前哨淋巴结活检与清扫手术的患者，局部控制率和远期生存率无明显差异，目前已经成为临床腋窝淋巴结阴性早期乳腺癌患者的腋窝分期首选。首先在乳房注射示踪剂，根据示踪剂的指引切除前哨淋巴结，通过病理诊断确定转移与否。近年来，ICG为示踪剂的近红外荧光示踪技术因其无辐射、使用方便、实时性、学习曲线短等优势，与蓝色染料联合成为理想的双示踪方案。2016版德国妇科肿瘤学会（AGO）指南将荧光示踪方法的循证医学证据级别评定为2B类。日本乳癌学会对荧光示踪检测前哨淋巴结的推荐度为B级。推注0.5mg/ml的ICG约0.2~0.3ml，在乳晕区、乳房皮肤、皮下或肿块周围皮肤或腺体内，可取2、3个注射点，用荧光探头进行探测，乳房皮下淋巴管即可荧光显像^[9]。


另外，在自体皮瓣乳房重建术术中检测推荐使用荧光和ICG血管造影技术评估皮瓣和穿支皮瓣血流灌注。该技术能够及时发现皮瓣循环的实时变化，如动脉阻塞、静脉血栓与蒂扭转及手术区皮肤血流灌注，评估术后并发症准确性高，并有助于帮助判断可能出现坏死的区域。文献报道使用ICG血管造影评估皮肤坏死的灵敏度和特异度分别为100%和91%。保留乳头乳晕的乳房切除术（NSM）中可应用荧光ICG血管造影对皮瓣和乳头乳晕复合体（NAC）的血供进行实时评估，能够帮助选择手术切口位置及引导切除缺血的皮肤，从而显著降低再手术率及皮肤坏死率^[10]。

六、ICG在妇科临床应用

美国国立综合癌症网络（NCCN）公布的“2021子宫颈癌临床实践指南（第1版）”显示，前哨淋巴结（SLN）显影技术已经被应用于经选择的Ⅰ期子宫颈癌患者手术程序中。尽管SLN可用于病灶直径达4cm的患者，但肿瘤直径＜2cm时的检测率和显影效果最好。操作时可直接在子宫颈的3和9点或3、6、9、12点位置注射ICG。通过注射ICG用荧光摄像头显影，从而在术中识别前哨淋巴结。Meta分析结果显示，SLN检测率为89%～92%，灵敏度为89%～90%^[11]。


前哨淋巴结切除术（SLNB）可获得最早且最可能肿瘤转移的前哨淋巴结（SLN），以避免淋巴结过度切除，减小手术创伤，降低手术并发症。ICG的荧光信号可穿透组织，对于深部的SLN定位准确，在肥胖患者中有显著优势。ICG是NCCN指南推荐用于子宫内膜癌SLNB的示踪剂，目前在国外广泛应用，其检出率在各种示踪剂中较高，总体检出率可达到90%以上。国内ICG和纳米炭联合示踪可达到95%的总检出率。NCCN指南推荐宫颈部位注射，因具有操作简便、可重复性高、SLN检出率高等优势，于宫颈3、9点（单一示踪剂）或宫颈2、4、8、10点（联合示踪剂）注射^[12]。

七、ICG在整形外科临床应用^[13]

临床已广泛应用各种皮瓣修复创面缺损，但术后皮瓣坏死仍是常见并发症之一。术中客观准确评估皮瓣血供，是避免术后皮瓣发生坏死的关键步骤。研究表明，ICG能与血浆蛋白快速结合，在包括皮下毛细血管的血管系统内均匀分布，在血管内ICG在波长805nm处存在最大吸收峰，可以显示3.6mm深度的皮肤和皮下组织。术中ICG血管造影可以实时动态观察皮瓣血供情况，正确判断血流灌注欠佳的皮瓣区域并及时切除，减少术后皮瓣相关并发症的发生。ICG荧光造影技术可在术前辅助寻找穿支，判断延迟皮瓣二期手术时间；在术中评估皮瓣微循环灌注情况。评估皮瓣缘缝合后缺血情况，选择优势皮神经，评估血管吻合质量及寻找栓塞位置；术后检测动、静脉异常及淋巴系统。


八、ICG在神经外科临床应用^[14]

ICG荧光血管造影自2003年率先引入血管神经外科手术以来，逐渐在神经外科多个领域（如脑血管病、脑肿瘤及神经内镜手术等）中推广使用，目前已逐渐成为神经外科手术中常用的血流评价手段。ICG的推荐用量为0.2~0.5mg/kg，快速静脉推注，每日极量为5mg/kg。

临床主要用于:（1）颅内动脉瘤手术，手术夹闭目前仍是治疗颅内动脉瘤的重要手段。ICG荧光血管造影术中评估载瘤动脉及分支血管通畅，评价动脉瘤夹闭程度。（2）血管搭桥手术，能快速识别供体和受体血管，实时评估桥血管的通畅性，有效减少搭桥手术早期失败率，降低术后并发症发生率，在各型颅内-外（或颅内-内）旁路血管搭桥手术中均发挥着重要作用。（3）动静脉畸形/动静脉瘘手术，在脑动静脉畸形（AVM）手术中判断供血动脉、畸形血管团及引流静脉等血管构筑学信息，并通过局部脑血流变化掌握供血动脉的阻断情况。脑和脊髓动静脉瘘（AVF）手术中，通过观察血管内荧光造影剂的显影时间和流经方向，可快速、准确辨别瘘口及引流静脉位置，术后可帮助确认瘘口是否阻断完全。


九、ICG在其他方面的临床应用

淋巴水肿是因外部或自身因素引起的淋巴管输送功能障碍造成的渐进性发展的疾病，早期以水肿为主，晚期以组织纤维化、脂肪沉积和炎症等增生性病变为特征。淋巴水肿的确诊对于正确的治疗至关重要。为精确诊断，进一步查明淋巴系统病变类型，可以采用淋巴系统的影像学检查。近红外荧光（NIRF）淋巴造影，也被称为ICG淋巴系统造影，用于观察浅表淋巴系统的病变，也适用于显微外科手术时对淋巴管的辨认和吻合口通畅情况的检查。外周淋巴水肿手术治疗前需做淋巴系统影像学检查，了解淋巴管的功能，排除静脉系统的疾病^[15]。


与传统检查相比，ICG淋巴造影展现了其高灵敏度、安全性以及操作的灵活与便捷。①ICG淋巴造影可实时、动态观察造影剂吸收、运输及其在受累肢体中的分布情况，是目前唯一能够动态观察淋巴管收缩活动的检查方法。②ICG淋巴造影诊断敏感度高，一期淋巴水肿或临床表现尚不明显的潜伏期淋巴水肿即可出现真皮反流的影像学改变；其操作方便、迅速，可门诊进行，对无明确病因的原发性淋巴水肿的诊断具有重要价值，适合作为淋巴水肿的初筛检查。③ICG注射剂量小，安全性高，可应用于婴幼儿或特殊部位淋巴水肿的检查。

ICG淋巴造影便捷、安全，能够提供淋巴系统形态结构和功能等方面信息，可作为诊断淋巴水肿及研究淋巴系统的重要手段，尤其对病理类型复杂的原发性淋巴水肿。具体用法用量：注射用ICG浓度为2.5mg/ml，在双足背（3个注射点）或双手背（2个注射点）指蹼间进行皮内注射，每个注射点0.05～0.06ml^[16]。

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