Studie bezpečnosti a proveditelnosti fotodynamické terapie metylenovou modří pro sterilizaci hlubokých tkáňových abscesových dutin

Hluboké tkáňové abscesy zůstávají významnou příčinou morbidity, mortality a pobytu v nemocnici navzdory zlepšeným chirurgickým technikám a rostoucímu používání perioperačních antibiotik. Mortalita se pohybuje v rozmezí 80–100 % u neodvodněných odběrů au pacientů s intraperitoneálními abscesy byla uváděná doba hospitalizace 21–47 dní. Bylo prokázáno, že vývoj obrazem řízené perkutánní drenáže doprovázené antimikrobiální léčbou zlepšuje výsledky pacientů a může významně snížit mortalitu při nekomplikovaných odběrech tekutin na 5 % a morbiditu na 10–15 %. I za příznivých podmínek se při dlouhodobém užívání antibiotik zvyšuje riziko získané rezistence a výskyt polymikrobiální infekce, což může omezovat budoucí možnosti antibiotické léčby. Dále u 23 % pacientů selhává perkutánní drenáž a intravenózní antibiotika, což vyžaduje otevřenou chirurgickou drenáž, zejména u pacientů s abscesy infikovanými kvasinkami nebo abscesy v důsledku pankreatického procesu.

Fotodynamická terapie (PDT), která vykazuje antimikrobiální aktivitu prostřednictvím tvorby reaktivních forem kyslíku, může sloužit jako užitečný doplněk současné standardní péče o léčbu hlubokých tkáňových abscesů snížením mikrobiální zátěže po drenáži. Nedávná práce naší skupiny prokázala účinnost fotodynamické terapie methylenovou modří (MB-PDT) proti organismům v primární aspirační tekutině získané od 32 pacientů, kteří podstoupili obrazově řízenou perkutánní drenáž abscesové dutiny. Zjistili jsme, že MB-PDT je ​​účinný proti mnoha třídám organismů, včetně kvasinek a těch, které vykazují rezistenci vůči lékům. V těchto komplexních vzorcích jsme nenašli žádný důkaz rezistence vůči MB-PDT. Tyto předklinické výsledky získané se vzorky odebranými z druhů abscesů, které navrhujeme léčit, poskytují přesvědčivé zdůvodnění pro hodnocení technické proveditelnosti a bezpečnosti postupu optických vláken katetry do dutiny abscesu a provádění PDT v době drenáže. Tato klinická strategie by nabídla širokou škálu potenciálních zdravotních přínosů pro pacienty s hlubokým tkáňovým abscesem. Mezi tyto výhody patří omezení chirurgických intervencí, snížení šíření infekce, zkrácení průběhu antibiotické terapie po léčbě a snížení selektivního tlaku na rezistenci vůči antibiotikům. V konečném důsledku by to podpořilo brzké uzdravení, zkrátilo pobyt v nemocnici a vedlo by to k nižším celkovým nákladům na zdravotní péči u pacientů podstupujících obrazem řízenou perkutánní drenáž abscesu.

Obrazem řízená perkutánní drenáž se provádí na University of Rochester pomocí CT, ultrazvuku nebo skiaskopie. Provede se fokusované zobrazení, které potvrdí, že sbírka je přístupná drenáži. Místo je připraveno a zahaleno obvyklým sterilním způsobem. Nadložní kůže je anestetizována 1% lidokainem. Zavede se Hawkinsova/mikropunkční jehla a místo se potvrdí podle pokynů na obrázku. Jehla je posunuta a umístění v kolekci je potvrzeno zobrazením. Abscesní materiál se odebere ze stříkačky a odešle se na gramové barvení a kultivaci. Jehla se vymění za dilatátor a drát 018 se vymění za Coonův drát. Pokud odběr abscesu obsahuje více lokulace, konec mývalího drátu se použije k rozbití lokulace. Trakt je dále dilatován pomocí přechodného dilatátoru, po kterém následuje umístění vhodné velikosti víceúčelového drenážního katétru s uzamčením pigtailu (8-14 French) do sběru tekutin. Absces bude drénován aspirací injekční stříkačkou. Katétr bude připevněn ke kůži pomocí hedvábí 2-0 nebo stat-lock, vhodně oblečen a připojen k drenážnímu vaku.

Po drenáži se dutina propláchne sterilním fyziologickým roztokem běžným postupem. Sonda z optických vláken, která prošla vysokou úrovní dezinfekce, bude protažena stejným katétrem/jehlou, aby došlo k jemnému kontaktu se stěnou dutiny. Bílé světlo s nízkou intenzitou bude dodáváno wolframovou halogenovou žárovkou jediným vláknem uvnitř sondy a detekováno osmi dalšími vlákny uvnitř sondy. V návaznosti na to bude laserové světlo s nízkým výkonem dodáváno laserovou diodou s vláknovou vazbou za účelem vybuzení fluorescence methylenové modři. Emitovaná fluorescence bude podobně shromažďována osmi detekčními vlákny obsaženými v sondě. Po dokončení těchto měření bude sonda z optických vláken vytažena, jemně otřena sterilní gázou a vrácena do vozíku pro procedury. Celkový čas potřebný pro měření odrazivosti i fluorescence se obecně pohybuje v rozmezí 10-60 sekund.

Poté a za použití stejného katétru se dutina naplní sterilním roztokem methylenové modři klinické kvality zředěným 10krát z jeho zásobní koncentrace 10 mg/ml. Zavedený objem bude odpovídat objemu dutiny, který podle našeho odhadu nepřesáhne 270 ml. V nepravděpodobném případě, kdy celá dávka methylenové modři unikne do systémové cirkulace, to vede k plné tělesné dávce 3,85 mg/kg pro typickou hmotnost pacienta 70 kg. To je pod rozsahem, pro který byly hlášeny nežádoucí účinky pro methylenovou modř.

Po 10minutovém inkubačním intervalu bude roztok methylenové modři odsát z dutiny a dvakrát propláchnut sterilním fyziologickým roztokem. Optická měření se pak opakují, jak je popsáno výše. Poté bude optická sonda jemně otřena sterilní gázou a uzavřena v plastovém sáčku pro budoucí vysokou úroveň dezinfekce. Včetně času potřebného pro určení polohy a zachycení měření před a po MB se očekává, že tato optická měření přidají k celkovému času postupu méně než čtyři minuty.

Dutina se poté naplní sterilním 1% roztokem Intralipidu, aby se dutina jemně roztáhla a aby se pomocí účinného rozptylu světla homogenizovala dávka světla na stěnách kavity.

Sterilní optické vlákno schválené FDA bude posouváno do přibližného středu dutiny abscesu stejným katétrem pod obrazovým vedením. Proximální konec vlákna je spojen s výstupem diodového laserového systému emitujícího světlo při 665 nm, kde je optimálně aktivována methylenová modř. Laserový výkon bude dodáván do dutiny při konstantní rychlosti fluence na stěně 10 - 20 miliWattů (mW) cm-2. Výkon laseru potřebný k získání požadované rychlosti fluence na stěně bude vypočítán a zdokumentován na písemném formuláři na sále na základě velikosti abscesu, s celkovým výkonem laseru v rozsahu 1-2 W. Diodový laserový systém je použitý je schopen měřit optický výkon a bude použit k přímému měření výstupu z optického vlákna před ošetřením každého pacienta. Tyto rychlosti fluence jsou ve vhodném rozmezí pro účinnou fotodynamickou terapii, ale hluboko pod intenzitou, při které jsou ve tkáni pozorovány mírné tepelné účinky. Bezprostředně po laserovém ozáření bude roztok Intralipidu odsát a dutina opět propláchnuta sterilním fyziologickým roztokem.

Eskalace fluence bude prováděna systematickým zvyšováním trvání expozice laseru podle schématu eskalace dávky "3 + 3". Podle tohoto návrhu budou první tři pacienti vystaveni laserovému světlu po dobu 5 minut. Pokud nedojde k žádné toxicitě omezující dávku, bude doba expozice prodloužena o 5 minut u další skupiny tří pacientů. Pokud dojde k jedné toxicitě omezující dávku, další skupina pacientů dostane stejnou dobu expozice jako předchozí skupina. Pokud se setkáte se dvěma nebo více toxicitami omezujícími dávku, expozice bude deeskalována o 5 minut. Tento proces bude pokračovat, dokud nebude léčen maximální počet pacientů nebo dokud nebude 6 pacientů léčeno deeskalovanou dávkou. Aby se zabránilo nadměrnému prodloužení doby trvání procedury, bude maximální doba expozice laserem 30 minut. Toxicita omezující dávku je definována jako snížený klinický stav s průkazem jednoho nebo více z následujících: (i) průkaz tukové embolie; ii) únik methylenové modři během postupu s důkazem nežádoucí reakce; (iii) zobrazovací důkaz klinicky významného, ​​terapií vyvolaného narušení stěny abscesu a poškození okolní tkáně.

Antibiotika předepsaná primárním týmem subjektu budou podávána před výkonem a bude pokračovat po výkonu. Ty jsou vybrány tak, aby zajistily dostatečné pokrytí a zohlednily alergie subjektu. Takové podávání je považováno za standard péče a slouží ke snížení míry sepse po výkonu. Subjektu budou také podávána intravenózní antiemetika podle potřeby před procedurou pro nevolnost.

Po výkonu a podle běžné péče bude pokračovat kombinace IV a PO antibiotik, aby se snížila míra sepse po výkonu. Antiemetika budou také pokračovat podle potřeby ke snížení příznaků nevolnosti a zvracení. Ke kontrole symptomů bolesti budou předepisována a podávána narkotika.

Pokud je subjekt v době drenáže hospitalizován, zůstane po výkonu hospitalizován. Pokud je subjekt v době drenáže ambulantní, bude přijat do nemocnice po výkonu pouze v případě, že je to klinicky odůvodněno. Studijní lékař nebo jeho jmenovaný bude denně navštěvovat hospitalizované subjekty, aby zhodnotil pokrok a AE. Klinický průběh subjektu bude denně diskutován s primárním klinickým týmem. Hospitalizovaní jedinci budou propuštěni na základě odpovědi na drenáž a klinického průběhu pouze v případě, že klinické ukazatele (počet bílých krvinek, srdeční frekvence, krevní tlak a teplota) jsou stabilní. Pokud subjekt zůstane hospitalizován v důsledku základních zdravotních problémů, které nesouvisejí s účastí ve studii, bude lékař studie nebo jeho jmenovaný pokračovat v každodenních návštěvách až do 5. dne po výkonu, propuštění z nemocnice nebo do odstranění drénu, podle toho, co nastane dříve. PI bude denně telefonicky sledovat všechny nehospitalizované subjekty po dobu 7 dnů po zákroku.

Všichni jedinci budou znovu viděni jeden týden po zákroku, aby se dále vyhodnotila progrese, AE a vyřešení abscesu. Podle protokolů a postupů jednotlivých oddělení, pokud absces vymizel 7. den, což dokazuje výstup z katetru méně než 20 ml denně a omezené zobrazování dutiny abscesu, bude drenážní katetr odstraněn. Pokud absces přetrvává déle než 7 dní navzdory drenáži, katétr zůstane na místě a bude znovu vyhodnocen 14. den. Pokud absces přetrvává 7. den a je-li to klinicky indikováno, další procedury (tj. bude provedena opakovaná drenáž katetrem o větším průměru). MB-PDT se nebude opakovat. Rozlišení abscesu bude určeno buď ultrazvukem nebo CT vyšetřením, jak je uvedeno níže. Zobrazování v době odstranění katétru je považováno za standardní péči.

U všech subjektů je vyžadována studijní návštěva v den 7 po proceduře. Pokud je katétr v tu dobu ponechán, bude nutná druhá návštěva 14. den. Pokud je katetr odstraněn v den 7 a neexistují žádné nevyřešené AE, účast subjektu ve studii skončí po této návštěvě. Pokud se kterýkoli subjekt nemůže vrátit, jak bylo naplánováno, návštěva bude přeplánována podle jeho potřeby. Návštěvy 7 a v případě potřeby 14 dní po zákroku jsou primárně určeny k určení načasování odstranění katétru a jsou standardní péčí po perkutánní drenáži.

Před zákrokem bude minimálně získán CBC w/ diff a sérový kreatinin. Krevní kultury budou získány, jak je klinicky indikováno, a drenážní kultury budou získány v den 0. Další laboratorní a zobrazovací studie budou provedeny, pokud bude považováno za klinicky nezbytné.

Existuje velmi minimální riziko systémové fotosenzitivity kůže po expozici methylenové modři. Na základě studií farmakokinetiky methylenové modři bylo zjištěno, že většina byla rychle přeměněna na leukomethylenovou modř, která je fotodynamicky neaktivní. V klinických studiích MB-PDT s MB podávaným intratumorálně, intravezikálně a kloktáním nebyla hlášena žádná kožní fotosenzitivita. Subjekty budou po zákroku sledovány na jakékoli známky kožní fotosenzitivní reakce. Vzhledem k rychlé přeměně MB na leukomethylenovou modř v systémové cirkulaci a nedostatku fotosenzitivity v předchozích studiích nebudou přijata žádná zvláštní opatření k omezení expozice subjektů světlu po výkonu.

21 subjektů zařazených do studie bude sledováno, dokud nebudou vyjasněny všechny klinické nálezy po obrazem řízené drenáži a MB-PDT. Každý subjekt bude hodnocen zobrazovacími a laboratorními studiemi při plánovaných návštěvách 7 dní po výkonu a v případě potřeby 14 dní po výkonu. Odhaduje se, že dokončení této studie bude trvat přibližně 2 roky.