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目视（单眼观测）—照相机—单晶片、三晶片（模拟信号，光学放大或电子放大）—全高清（数字信号）—3D/4K/NIR/VITOM3D/VITOMNIR……图1-1 列举了几种。
图1-1 内窥镜摄像系统
（1）冷光源提供照明经导光束、内窥镜传递到患者体内。
（2）经内窥镜—摄像头—摄像主机信号处理，在监视器上显示出来（见图1-2）。
图1-2 摄像系统的成像原理
摄像系统是在微创手术中，实现光学影像采集、传输、处理及最终显示的一整套设备的合称（见图1-3）。在腔镜系统中，一般包含冷光源、摄像头、摄像主机和监视器四个设备：冷光源提供照明，摄像头完成光学影像采集及光电信号的转换，摄像主机则负责信号处理与还原，并最终在监视器上进行影像重现。可以说摄像系统是整个内窥镜系统最核心的部分。
摄像系统给术者提供镜下画面，是术者眼睛的延伸。术者可以通过人体自然腔道或人工制造的细小腔道将内窥镜置入患者体内，再通过内窥镜摄像系统采集镜下画面并在医用监视器上呈现，从而观察病灶并进行一系列外科手术操作。
图1-3 摄像系统和辅助设备
完整影像链呈现的最后环节就是监视器（见图1-4）。各类监视器因为硬件参数不同，所以具体应用场景不同。比如，FHD3D监视器配合3D眼镜可用于3D画面的呈现，同时3D监视器也支持2D影像的呈现，但反过来，2D监视器则无法用于3D画面的呈现。
图1-4 监视器
连接监视器时，要注意接口是输入（Input）还是输出（Output），部分监视器可通过视频线向其他显示设备输出信号（环进环出功能），故监视器上也会存在输出接口。
亮度（cd/m 2 ）是指发光体光强与光源面积之比，表示色彩的明暗程度，单位是坎德拉（Candela，cd）/平方米。对于一个漫散射面，其各个方向的亮度都是相等的，监视器的屏幕就近似于这样的漫散射面，所以在可视角度内观看图像，都有相同的亮度感。
对比度指的是屏幕上同一点最亮时（白色）与最暗时（黑色）的亮度的比值，不过通常产品的对比度指标是就整个屏幕而言的，例如一个屏幕在全白屏状态时亮度为500cd/m 2 ，全黑屏状态时亮度为0.5cd/m 2 ，那么这个屏幕的对比度就是1000：1。对比度对视觉效果的影响非常关键，一般来说对比度越大，图像越清晰醒目，色彩也越鲜明艳丽；而对比度小，则会让整个画面都灰蒙蒙的。对比度对于动态视频显示效果影响要更大一些，由于动态图像中明暗转换比较快，对比度越高，人的眼睛越容易分辨出这样的转换过程。
IP （Ingress Protection）防护等级由两个数字组成，第1 个数字表示电器防尘、防止外物侵入的等级，第2个数字表示电器防湿气、防水浸入的密闭程度，数字越大则防护等级越高。若电器仅做了其中一项试验，则未做试验的一项等级数字写作“X”，如某款监视器仅做了防水试验，且防水等级为2级，IP防护等级则为“IPX2”。
（1）CRT监视器（见图1-5）。
优点：价格低廉、亮度高、视角宽、使用寿命较长。
缺点：体积大、散热大、电磁辐射大。
图1-5 CRT监视器
（2）LCD监视器（见图1-6）。
优点：体积小、重量轻、图像无闪动、无辐射。
缺点：造价高、视角窄、使用寿命短。
图1-6 LCD监视器
（3）LED监视器（见图1-7）。
优点：低功耗、低发热量、亮度高、寿命长。
缺点：造价高。
图1-7 LED监视器
医用监视器色彩显示精准，图像真实还原，视频接口齐全，抗干扰能力强，稳定性高，符合医疗电气安全标准；普通监视器色彩艳丽，图像失真，视频接口较少，抗干扰能力较弱，稳定性一般，不符合医疗电气安全标准。
切勿为了降低成本，以普通监视器替代医用监视器，否则成像质量大打折扣，还会留下安全隐患。
图1-8 医用监视器常见视频接口
日常我们用大屏幕手术或交流主要有三种场景。①手术室内挂墙安装：如55寸监视器，除术者与助手外，其他手术参与人员（如麻醉医生、手术室护士）及进修医生等都可以观察；②示教室转播：如100 寸屏幕，供进修医生或科内学习交流；③大型会议转播：如200寸或以上屏幕可用于大型学术会议手术转播等，效果震撼，更能凸显4K图像清晰度之高、分辨率之强。
需要注意的是，大屏幕不宜作为主刀屏幕使用，也不宜在小镜种手术中使用，因为近距离观看大屏容易视觉疲劳且容易遮挡。
监视器安装方式有很多种。对于Endo用户，小尺寸监视器通常采用的安装方式为监视器底座安装或影像台车安装；大尺寸监视器考虑到承重和转运安全性，常采用落地支架方式安装；对于OR1用户，监视器常采用吊臂或内嵌墙壁方法安装。
对腔内进行照明是腔镜手术必备条件之一。除了整合冷光源的电子镜、可搭配便携式充电光源使用的急救及麻醉内窥镜产品外，在施行腔镜手术时都需要台式冷光源提供腔内环境的照明。
自然光线—蜡烛—煤油灯（松油灯，见图1-9）—铂丝环—白炽灯—卤素灯—氙气灯—LED灯（见图1-10）。
图1-9 煤油灯
图1-10 LED光源
在光源灯泡前安装一片红外滤波片，过滤可见光中产生热量的红外光，这时输出的光称为冷光，其光源称为冷光源（见图1-11）。医用冷光源的“冷”是相对的，虽然滤除了绝大部分产生热量的红外线，仍然能产生“热量”。
图1-11 冷光源
（1）卤素灯（通过改变电压调节亮度，见图1-12）。
图1-12 卤素灯
（2）氙气灯（通过改变光栅位置调节亮度，见图1-13）。
图1-13 氙气灯
（3）LED灯（通过改变电压调节亮度，见图1-14）。
图1-14 LED灯
LED灯相对于氙气灯使用寿命更长。理论上产品生命周期内无须更换LED光源，客户售后维护成本更低。LED光源的使用寿命超过30000 小时（正常使用下，寿命可达10～12年），是氙气灯光源500小时使用寿命的60倍，在临床上无须频繁更换灯泡，手术室运营成本大大降低。
LED光源工作时产热更少、散热噪声更小，更有利于手术室环境维护。LED光源产生的热量少，使用安全性更高，结合智能冷却系统，可有效减少散热风扇的使用，运行噪声非常小。对于用户而言，不受外界噪声的影响，可以更专注于手术操作。
LED光源发出相同亮度照明光所需的功率更低，更加节能。
自然白光色温是5500～6000K，常规氙气灯光源色温：6000K。常见的光源色温见图1-15。
图1-15 光源的亮度参数
CF （Cardiac Floating，心脏绝缘）型医疗设备在电气安全等级中是最严格的一类，用于可能与心脏发生直接接触的应用，ITU- TF. 780.1
中，强调了CF级防护对心脏周围手术的重要性。
当摄像系统均为CF级防护，且在手术中可兼容除颤器的使用，会大大提高手术安全性和抢救效率。如果摄像系统为BF （Body Floating，身体绝缘）型，不建议执行心胸外科和食管外科术式以及房颤与佩戴心脏起搏器患者的手术。
图1-16 摄像头的工作原理
单晶片指通过一枚光电传感器进行图像的光信号采集，并转化为电信号，然后经过图像处理芯片输出到监视器。三晶片首先使用分光棱镜，将可见光线色散为红、绿、蓝三原色，然后使用三枚光电传感器，分别对光的三原色进行采集，并转化为电信号。最后通过图像处理芯片将三原色图像进行结合，再输出给监视器。
因为对光的三原色进行单独处理，大幅减少了混色及色彩的相互干扰，这样就保证了色彩的真实性，使画面更接近于自然。
（1）光学变焦（见图1-17）：通过移动摄像头内部透镜的位置来实现，图像无失真。
（2）电子变焦（见图1-18）：通过主机软件实现，图像有失真。
图1-17 光学变焦
图1-18 电子变焦
摄像头光圈不同会造成不同的显示效果（见图1-19、图1-20）。
图1-19 光圈为31mm显示状态
图1-20 光圈为15mm显示状态
（1）图像大小调全屏，观看更舒适。
（2）局部图像无损放大的同时仍保留足够的操作空间，避免能量器械损伤镜子。
（3）让内窥镜物镜端远离组织，降低脏污概率。
（1）通俗来说，白平衡就是让摄像系统记住什么才是标准白色，这样才能真实还原画面色彩。
（2）正确的白平衡操作方法（见图1-21）：
①调节冷光源输出亮度在1 /3～2 /3范围内。注意在满足手术要求的前提下，光源的输出亮度应尽量调低。
②使用内镜观察纯白纱布，使白色覆盖整个视野，并保持图像清晰。
③按下摄像主机面板上的白平衡按键。
④在监视器下方将出现“白平衡成功”字样，表示白平衡校正完成。
图1-21 正确的白平衡操作方法
图1-22 摄像头的结构与操作
3D技术的应用可让术者实施更高清、更真实、更精准的手术，缩短手术时间，缩短学习曲线。
3D技术在日常生活中的应用极其广泛。提到3D技术，大家首先想到的可能是3D电影。3D电影相比于2D电影给观众最直观的体验就是立体感和距离感，这种身临其境的感受是2D电影无法给予的。另外，在观看3D电影时，观众要全程佩戴3D眼镜，否则看不到3D电影的立体效果。
人的双眼看到的世界是“立体的”，左眼、右眼在观察物体时，分别看到了该物体不同角度的平面画面，大脑将两种画面合成就得到了立体效果。立体感可以帮助我们观察判断物体的相对距离，让我们拥有“远、近”的概念，而不是单纯的“大、小”的概念。比如，你可以闭上一只眼睛，仅用另一只眼睛尝试准确、快速地触摸到距离你稍远的物品，这肯定比张开双眼去做要难得多。传统腔镜手术也是这个道理。术者注视2D监视器做手术，需要额外训练2D向3D视野的转换能力。
为了帮助术者在术中建立“立体”视觉、降低解剖结构分辨难度、提高辨别和操作精度、减少误操作、缩短手术时间和术者的学习曲线，研发人员在腔镜的前端装上两个镜头，模仿人的左、右眼分别采集两路图像信号，经摄像主机处理传到监视器上，医生戴上特制的眼镜就能看到立体画面。3D影像技术的原理是“双眼视差”理论：腔镜内置双图像传感器，分别对左右眼画面进行采集，通过主机处理和监视器呈现，再通过大脑合成形成立体视觉。
接下来，需要让术者看到3D影像。3D影像的成像方式有很多种，我们从最基础的偏光式3D技术说起。光通过“波”的形式传播，但传播时，光肯定不在同一个方向上“波动”。科学家正是利用这一点，将腔镜捕捉的“左、右眼”内容同时在屏幕上播放然后在监视器侧对光进行“过滤”，保证横向“波动”的光传播的都是“左眼”画面，纵向“波动”的光传播的都是“右眼”画面。利用同样的原理，波动方向不同的光投照到左右镜片具有不同角度“栅栏”的眼镜上，保证左眼只能接收传播“左眼”画面的光，右眼只能接收传播“右眼”画面的光，二者经过术者大脑处理，就获得了立体视野。
此原理下，光在一个平面上发生振动，其矢量端点的轨迹为直线，因此这一偏光式3D技术称为“线偏振3D技术”。但若将“线偏振3D技术”应用于临床，当3D眼镜上的“栅栏”与监视器上的栅栏不平行（比如3D眼镜佩戴者的头稍微左右倾），那佩戴者就部分或完全丢失了视野。基于此，“圆偏振3D技术”诞生了。线偏振光可以简单理解为：光在一个平面上发生振动，其光线发出起点的轨迹在一线段上来回移动，那么圆偏振光可以简单理解为：光在立体空间上发生振动，其光线发出起点的轨迹为一个圈（复杂一点可以理解为，光线发出起点的轨迹在水平和垂直两个矢量方向上来回移动），这样，光就有了在立体空间上“向左螺旋旋转传播”和“向右螺旋旋转传播”两种传播类型。因此在3D影像成像设备上增加圆偏振片，保证从监视器发出的左眼和右眼画面光线旋转方向不同。同时，与线偏振技术类似，在基于圆偏振3D技术的3D眼镜上也有圆偏振光滤光片，保证射入左右眼的光线（图像）为对应旋转方向的光线（图像）。
3D影像技术是外科手术朝着外科微创化、手术精准化方向不断发展后的必然产物。3D技术由于可提供充分的立体视野，对促进镜下解剖的正确理解和操作、脏器间距离的正确把握，以及镜下缝合等细致操作的实现均有优势，从而可在一定程度上缩短手术时间、减少术中失误等。
腔镜手术的难点之一就在于将开放手术的3D视野转换为2D视野，需要从事腔镜手术的医生重新适应2D视野下的手眼协调能力以及对距离、空间感的判断，这对希望从事腔镜手术，或从开放手术转向腔镜手术的医生设置了较高的门槛。而3D影像技术的出现便解决了这个问题，通过3D技术为医生还原腔内的空间感、距离感，降低了腔镜手术的难度。3D影像技术相比于传统2D影像，对层次结构复杂、解剖结构微小、操作纵深改变大的手术及神经血管重建手术有很大帮助。
相比于2D腔镜手术，3D腔镜手术在临床应用上的优势，总结起来就是“全”“高”“易”。“全”指的是“安全”，3D影像具有立体视野，可帮助医生精准判断解剖位置，减少误操作，降低医疗风险。“高”指的是“高效”，在精准判断解剖位置的基础上，术者可进一步实现精细分离、精准缝合，从而缩短手术时间，提高手术效率。“易”指的是“容易”，立体视野帮助医生更容易辨认组织结构，从而降低复杂手术难度，相较于以往开放手术医生需要逐步适应2D视野下的手眼协调能力，3D影像可使他们直接建立立体视野下的手眼协调能力，从而更易于掌握腔镜术式，缩短学习曲线，提高术者信心。
可视角度指的是在水平、垂直范围内可以清楚看到监视器内容时，视线与监视器显示面板所成的最大钝角。一般3D监视器提供的可视角度参数适用于观看2D影像。对于观看3D影像，有效可视角度范围会变小。
3D图像视差调节功能是部分3D监视器特有的选项，指通过监视器可调节形成3D画面的两幅2D画面的相对位差，水平位差越大则立体感越强，反之则越小。对于初用3D影像技术或者3D眩晕的术者，可以将视差值调低些，待适应后再阶段性调高，从而获得更好的3D手术体验。
3D成像原理图解详见图1-23。
图1-23 3D成像原理
常见的3D视频格式有“逐行（Line by Line）”“左右（Side by Side）”和“上下（Top and Buttom）”三种格式（见图1-24），通过3D监视器呈现3D影像时，要确保3D输出源信号与监视器设定的相同。KARLSTORZ影像主机输出的3D视频信号为“逐行”格式。“左右”和“上下”格式通常为3D影像的存储格式。使用PC端3D播放器（如Potplayer）在3D监视器上播放3D影像时，要注意3D视频源的格式、左右眼画面的设置和3D监视器的设置相匹配。
图1-24 3D信号格式
图1-25 4K摄像系统
更高的显像分辨率、更真实的立体呈像，均是未来影像系统的发展方向，但二者带来的临床收益不同。4K腹腔镜系统（见图1-25）可提供更好的分辨率、视角操作协调度、视觉敏感度、颜色分辨能力；3D腹腔镜系统可提供更好的纵深感及术中操作感，与传统系统比较，均可为手术医师带来更好的手术视野。
4K高清显像视野对神经、血管、系膜、淋巴与脂肪组织等的辨识度增加，在此基础上的精细解剖游离可减少术中出血、保护重要神经功能、精确淋巴结清扫范围与界限等。因此4K影像系统较传统高清影像系统辨识度更高，发生操作错误概率更低，可协助手术医师轻易辨认重要解剖结构与周围组织关系。
狭义上，“4K”指的是具有3840 × 2160 （或4096 × 2160）像素的显像设备。在广义定义层面，“4K”指的是UHDTV （超高清电视）制与显像技术标准。“4K”是“4KUHD”的简要表述，也见表述为“UHD”或“超高清”。国际电信联盟（International Telecommunication Union，ITU）颁布的超高清UHD （Ultra- High Definition）视频制作与显示系统标准（ITU- RBT. 2020）指出，UHD的发展具有4K和8K两个阶段，其中4K的物理分辨率为3840 × 2160 （4KUHD），8K为7680 × 4320 （8KUHD）。
制定4K标准的组织或协会有很多，业内普遍采用的是国际电信联盟下属无线电通信部门（ITU- R）制定的UHDBT. 2020标准。ITU是联合国下辖的一个重要机构，主管信息通信技术事务，负责分配和管理全球无线电频谱与卫星轨道资源，制定全球电信标准，向发展中国家提供电信援助，促进全球电信发展，因此该机构颁布的标准更具权威性。
市场上也会遇到画面显示比例为17：9的4K，即分辨率为4096 × 2160。这一标准来自数字电影倡导联盟（Digital Cinema Initiative，DCI），为4K数字电影的行业标准。DCI是由迪士尼、21世纪福克斯、派拉蒙、索尼电影、华纳兄弟等七大电影公司组成的，旨在规范电影行业的影像标准。如今，UHD显示设备主流厂家采用的都是16：9，即ITU的UHD标准，电影行业的本质是娱乐行业，如果将娱乐行业的显示标准用在医疗领域则较为不适用。
色域（Color Gamut或Color Space）是色彩的显示范围，指系统能够产生的颜色的总和。4K采用的BT. 2020色域比FHD采用的BT. 709色域可以更真实地实现色彩还原，更接近人眼识别范围。
4K相比FHD可以提供更广阔的色域，颜色的表现也更为细腻，可以协助外科医生识别组织边界与精细组织构造的细节，如血管、神经、淋巴、脂肪组织等。
在各厂牌影像系统中，4KUHD超高清视频信号传输常见的接口包括DP （Display Port）、HDMI （High Definition Multimedia Interface，高清多媒体接口）、SDI （Serial Digital Interface，数字分量串行接口，12G- SDI/4x3G- SDI）等。
DP是一个由PC及芯片制造商联盟开发、视频电子标准协会（VESA）标准化的数字式视频接口标准。设计上，DP插头顶面具有2个槽，防止传输中线缆意外脱落，在医疗领域有重要安全价值。在拆卸时也要注意，勿暴力拆拔。1.2 及以上版本DP支持4KUHD60Hz超高清信号传输，DP线缆规格也做好了匹配。
HDMI组织的发起者包括各大消费电子产品制造商，如日立制作所、松下电器Quasar、飞利浦、索尼、汤姆生RCA、东芝、Silicon Image。此外，HDMI也受到各主要电影制作公司如20世纪福克斯、华纳兄弟、迪士尼，包括三星电子在内的各大消费电子产品制造商以及多家有线电视系统业者的支持。HDMI要在2.0及以上版本的接口中才能传输50Hz以上的4K信号。在医疗设备设计中，不建议采用HDMI作为视频传输连线，尤其是摄像系统和监视器之间的连线。ITU在2022年3月新发布的关于镜下医疗系统框架性文件ITU- TF. 780.1中指出，HDMI主要用于消费市场，若在手术室中使用，接口必须锁死，以防术中脱落带来安全风险。在某些国产品牌和进口品牌腔镜产品中，常采用HDMI作为视频信号的输出接口，HDMI线缆和接口之间可以直接插拔，容易脱落，导致摄像主机和医用监视器之间信号中断，造成手术风险，危及患者安全。
SDI传输标准由移动图像和电视工程师协会（SMPTE）制定。12G- SDI定义的是12Gbits/s的传输速率，其带宽是普通HD- SDI的8倍，能够支持60Hz下的4KUHD超高清视频信号传输。12G- SDI有三种连接方式，包括单链路12G- SDI、双链路6G- SDI和四链路3G- SDI。相对来讲，12G- SDI将4 根传输3G- SDI信号的线缆整合为一根，用于传输的线缆数量减少，架构更加简单，画质更加稳定，安装也更容易（多链路SDI线路需点对点安装，以保证信号拆分和重建逻辑对应）。因此，单链路12G- SDI要优于四链路3G- SDI传输模式。12G- SDI线缆传输数据承载量是3GSDI的4倍，勿将二者混装。SDI均采用BNC （Bayonet Nut Connector，刺刀螺母连接器）接头连接，传输标准可向下兼容。其自锁扣设计更加稳定可靠，不易脱落。SDI特别适合于长距离通信。
荧光显影原理详见图1-26、图1-27。
图1-26 荧光显影技术原理（1）
图1-27 荧光显影技术原理（2）
荧光，生活中我们对它的理解通常是微弱的光。但是，在物理学中，对它的定义较为精确。所谓的“荧光”（fluorescence）是指物质吸收光后释放光的现象即“光致发光”。例如，纸币上的紫外线防伪标记就是一种特殊的荧光物质，在紫外线灯的照射下会发出肉眼可见的荧光。请注意，并非所有荧光都肉眼可见。
当特定波长的光线（被称为入射光）照射某种物质时，该物质的原子或分子会吸收光能，进入激发态；很快，该物质又会退出激发态，并发射出能量弱于入射光、波长较入射光长的出射光，即荧光。大多数的荧光物质一旦停止接受入射光照射，发光现象也随之停止。
人们利用荧光的特性，向人体中注入某种特定物质（或者针对某种人体天然存在的物质），以特定的入射光照射人体，从而看到发出荧光的组织结构，这一技术即为荧光影像技术。目前的荧光影像技术主要包括三种，分别为光动力学诊断（PDD，photo dynamic diagnosis）影像技术、自体荧光（AF，auto fluorescence）影像技术和近红外光（NIR，near infra-red）荧光影像技术。
人们将阳光中人眼可以感知的一部分光称为可见光，阳光中波长低于可见光的称为紫外光（紫外线），波长高于可见光的则为红外光。
由于个体差异的存在，可见光的光谱并没有精确的范围，许多资料中给出的数据也存在差异。依据Cecie Starr、Christine A. Evers、Lisa Starr所著的 Biology ： Concepts and Applications ，可见光的波长范围在380nm到740nm之间；而国内说法较多，有资料说为400～760nm，也有资料说为380～780nm。在近红外光（NIR）影像技术中，入射光和荧光均为近红外光，所谓的近红外光，是指波长较短的红外光，其精确的波长范围同样存在争议。通常认为，近红外光的最小波长范围为780～800nm，而最大波长范围各方说法差异较大，从1000～2500nm都有；因此既可以查到近红外光为780～2500nm的说法，也能查到700～900nm的说法。这和不同研究者的观点有关。
不同的光透过人体时，会被不同的物质吸收。紫外光容易被DNA和蛋白质吸收，可见光容易被血红蛋白吸收，红外光则容易被水吸收。但是，近红外光则不会被血红蛋白或水明显吸收，并且不像紫外线或可见光那样在组织中容易散射，因此它能够穿透更厚的人体组织。通过特定仪器对近红外光进行分析，就能获取更多人体内部的信息。目前，近红外光的相关医学技术已越来越常见。
吲哚菁绿（indocyanine green，以下简称为ICG）是一种有着特殊的荧光特性和生理生化特性的物质，被广泛用于近红外光荧光影像技术中。临床多见的制剂为干粉剂，为深绿色。
ICG作为一种荧光物质，对600～900nm波长的光线有较强的吸收度，前文已述，这类波长的光线（红光、近红外光，尤其是后者）对组织有着较强的穿透性。当ICG被调制成稀释的水溶液时，其入射光吸收峰在780nm处，而发射光（荧光）的峰值（即放射峰）在830nm处。这些数值会受到溶液浓度、成分等多种因素的影响，例如当ICG水溶液浓度上升时，吸收峰可至695nm处；当ICG进入血浆或血液后，吸收峰和放射峰也会发生改变。参考PDR （ Prescribers’ Digital Reference ，《处方医生电子用药参考手册》），血浆及淋巴液中的ICG吸收峰在806nm，放射峰在830nm。而参考Drugs. com的数据，全血中ICG的浓度为0.05mg/mL时，其吸收峰为805nm，放射峰为835nm。
溶液性质、浓度除了会影响ICG的吸收峰、放射峰，也会影响ICG的荧光强度。例如，血浆中ICG浓度达到0.1mg/mL时，产生的荧光强度最大。而在血液中，ICG浓度为0.05mg/mL时荧光强度最大。由于这一特性，在不同的手术中，为取得最佳的荧光效果，ICG的用法、用量可能有所不同。
ICG分子不仅有着优秀的荧光特性，还具有合理剂量下几乎无毒、排泄快速等优秀的特性。ICG进入人体后，会立刻与血浆中的蛋白（主要是血浆白蛋白）结合，随循环迅速分布到全身血管中，随后抵达肝脏，被肝细胞摄取，和白蛋白分离，被排入胆汁中，最后随粪便排出体外。ICG这一“周游”全身的过程，构成了其临床应用的基础。要理解ICG荧光影像技术的临床应用，需要对ICG在人体中结合、排泄的过程有清晰的认识。
以红外光照射注入人体中的ICG，使之产生荧光，随后用荧光影像设备捕捉荧光信号，转换成肉眼可见的颜色显示在监视器上，这一技术被称为NIR影像技术（后文简称为ICG荧光影像技术或ICG技术）。ICG通过静脉注入体内后，能立刻与血浆蛋白结合，随之迅速抵达全身；若通过组织间或黏膜下注射ICG，ICG分子则会与淋巴液中的蛋白质结合，随着淋巴液，途径淋巴管、淋巴结，最终进入静脉。若组织器官中存在肿瘤，ICG分子则会被肿瘤细胞高摄取，并在其中滞留较长时间。然后，用特制的近红外光光源照射所需观察的组织器官，便可激发荧光。再通过能感知红外光的摄像头捕捉内镜传递来的荧光，由摄像主机处理信号，以特定的色彩标记荧光，最终就能使监视器上呈现出肉眼可见的“荧光”部位。
选择不同的注射途径、注射部位、注射时间和剂量，术者就能观察到目标组织发出的荧光，从而提升手术的效率、精确性与安全性。