Perioperační měření perfuze – studie proveditelnosti a použitelnosti

Úvod:

Optimální perfuze je nezbytná v gastrointestinální chirurgii, když resekce rakovinné tkáně vyžaduje anastomózu, protože zhoršená perfuze se zdá být spojena se zvýšeným rizikem úniku z anastomózy (AL). AL je závažná komplikace s rizikem; prodloužený pobyt v nemocnici, recidiva rakoviny, trvalá stomie v kolorektální chirurgii a zvýšená krátkodobá a dlouhodobá mortalita. Aby se předešlo špatné perfuzi anastomózy, je během operačního výkonu nezbytné hodnocení perfuze. Tradičně je perfuze hodnocena vizuálně a manuálně chirurgem na základě posouzení; barva tkáně, krvácení z resekční linie a pulz tepenného zásobení palpací. Tyto metody se již dříve ukázaly jako nespolehlivé a náchylné k zaujatosti pozorovatele. Navíc palpace arteriálního zásobení není možná v laparoskopické nebo roboticky asistované chirurgii a zvýšené používání staplerů k dělení střeva nezanechává žádné krvácející resekční linie. Byly proto zkoumány novější metody pro hodnocení perfuze a fluorescenční angiografie (FA) a laserové speckle kontrastní zobrazování (LSCI) ukázaly velmi slibné výsledky. V systematickém přehledu nerandomizovaných studií byla míra úniku u 916 kolorektálních resekcí významně nižší při použití FA ve srovnání s kontrolami (3,3 %, [95% CI: 1,97–4,63 %] oproti 8,5 %, [95% CI: 4,8-12,2 %], p=0,0055).

U FA je zájmová tkáň vystavena blízkému infračervenému (NIR) světlu současně s intravenózní injekcí fluorescenčního barviva. Když se barvivo dostane do osvětlené oblasti, fluoreskuje a kamera se speciálním filtrem dokáže na monitoru vizualizovat mikrocirkulaci tkáně. Na trhu je mnoho kamerových systémů NIR, které kombinují tuto techniku ​​s konvenčním laparoskopickým nebo robotickým vybavením, a několik nerandomizovaných studií naznačilo, že FA může snižovat míru prosakování anastomózy v gastrointestinální chirurgii. Většina chirurgů používá pouze vizuální subjektivní hodnocení FA, které může být náchylné k zaujatosti pozorovatele. Navíc, pokud není kamera držena ve standardní vzdálenosti od tkáně nebo je použita jiná koncentrace barviva, může být provedeno falešně negativní nebo pozitivní hodnocení perfuze. Proto bylo namítáno, že ve FA je potřeba objektivního nestranného nástroje kvantitativního hodnocení.

Algoritmus kvantifikace, který poskytuje křivku fluorescence-čas a kvantitativní parametr perfuze, normalizovaný sklon, byl již dříve publikován, kde byla nalezena téměř lineární korelace s regionálním průtokem. Doposud byla měření prováděna jako analýzy videozáznamů po zákroku.

Pro použití metody v klinickém prostředí je velmi důležitý vývoj a testování nástroje, který může chirurg obsluhovat během výkonu k provádění perioperačních měření. Byl vyvinut tablet s dotykovou obrazovkou, aby bylo možné provádět živé perioperační kvantitativní hodnocení perfuze pomocí FA. Nástroj lze použít s několika systémy včetně fluorescenčního laparoskopického zařízení Karl Storz a daVinci SI nebo XI od Intuitive. Tento nástroj je nezbytný pro implementaci technologie do každodenní praxe, protože umožňuje chirurgovi získat okamžitý kvantitativní parametr perfuze (normalizovaný sklon) v požadovaných oblastech zájmu. Rozhraní nástroje by mělo být snadno použitelné a mělo by poskytovat křivky fluorescence-čas pro řízení automatického výpočtu normalizovaného sklonu. Kromě toho by měla být poskytnuta barevně odlišená mapa intenzity perfuze jako překryv na snímku vyšetřovaného střeva v bílém světle.

Cíl:

Dotykový tablet byl zatím testován pouze ve zvířecí chirurgii. Cílem této studie je zjistit, zda použití perioperačního nástroje pro kvantitativní hodnocení perfuze může zlepšit hodnocení perfuze během chirurgického zákroku u lidí.

hypotézy:

• Peroperační vyšetření perfuze pomocí FA změní bod resekce stanovený konvenčním vyšetřením zrakové perfuze u GI junkčních výkonů.
• Kvantitativní hodnocení perfuze pomocí FA (Q-ICG) dále změní bod resekce určený vizuálním hodnocením FA a konvenčním vizuálním hodnocením perfuze u GI junkčních postupů.

Primární koncové body:

• Proveditelnost hodnocení perfuze pomocí tradičních vizuálních, vizuálních FA a Q-ICG – dodržena míra dokončení.
• Proveditelnost a použitelnost nástroje, zkušenosti chirurgů s rozhraním Q-ICG-tablet – hodnocené na validovaném dotazníku, System Usability Scale.

Sekundární koncové body:

• Rozdíly ve vzdálenosti od určených resekčních bodů pomocí tradičního hodnocení, FA a Q-ICG.

Metody

Studovat design:

Studie bude provedena jako observační studie proveditelnosti a použitelnosti u pacientů podstupujících otevřenou nebo roboticky asistovanou resekci gastroezofageální junkce (GI junkce) v jednom univerzitním nemocničním centru (Rigshospitalet, Oddělení chirurgické gastroenterologie). Pacienti budou sloužit jako jejich vlastní kontrola. Demografické informace (určení stadia nádoru, pohlaví, věk, BMI, neoadjuvantní léčba, ASA klasifikace, kouření, alkohol, léky atd.) budou shromažďovány z elektronických záznamů pacientů. Kromě toho budou po 30 dnech po operaci zaznamenány pooperační příhody, zejména přítomnost úniku z anastomózy. Nebyl proveden žádný formální výpočet velikosti vzorku, protože studie je studií proveditelnosti. Zahrnuto bude 20 pacientů. Zúčastněným pacientům se dostane stejné standardní pooperační a perioperační péče a sledování jako pacientům nezařazeným do studie.

Indocyanine green Indocyanine green (ICG) je dobře popsané netoxické trikarbokyaninové barvivo používané po desetiletí v oftalmologii, kardiologii a hepatologii. Bylo hlášeno velmi málo mírných nežádoucích účinků, ale u pacientů s tyreotoxikózou, alergií na jód nebo indocyaninovou zeleň je třeba postupovat opatrně. Při intravenózní injekci se váže na krevní lipoproteiny a je metabolizován výhradně játry a vylučován žlučí, s krátkým poločasem rozpadu přibližně 4-5 minut.

Chirurgický postup a posouzení perfuze Po dokončení disekce a rozdělení vyživujících krevních cév a vytvoření konduitu žaludku a jeho přitažení k hrudníku vybere gastrointestinální chirurg pro anastomózu nejproximálnější možný bod na konduitu (anastomotický bodový chirurg, APS ) ukazováním, zatímco je snímek zachycen, oslepen pro hrudního chirurga. Do hrudníku se zavede sterilní papírové pravítko, aby se změřila vzdálenost mezi vybranými resekčními body. Poté se provede LSCI měření konduitu a nakonec se intravenózně podá bolus ICG (0,25 mg/kg tělesné hmotnosti) a propláchne se 5 ml fyziologického roztoku a tkáň, která je předmětem zájmu, se vystaví NIR-světlu (excitační vlnová délka 750-800 nm) a emise pozorovaná při 800 nm (FA). Během videonahrávek LSCI a ICG-FA bude dýchání pozastaveno na maximálně 20 sekund zahájené v okamžiku injekce fyziologického roztoku. Po FA hrudní chirurg vizuálním posouzením určí a označí nový anastomotický bod namířením na nejproximálnější možný bod na konduitu pro anastomózu, přičemž se pořídí snímek (anastomotická bodová fluorescenční angiografie, APFA). Po kvantitativní FA chirurg opět označí anastomotický bod (APQFA). Konečný bod anastomózy zvolí primář gastrointestinálního a hrudního chirurga a zda posouzení FA nebo kvantitativní FA toto rozhodnutí ovlivní, je pouze na chirurgovi. Stejné body budou vyznačeny na obrázku LSCI, ale nebudou odhaleny chirurgovi od kvantitativního posouzení požadavků LSCI na post hoc analýzu dat.

Když se chirurg rozhoduje, jaké množství tkáně resekovat, aby byla zajištěna optimální perfuze anastomózy, je třeba dbát na to, aby nedošlo k napětí v anastomóze příliš velkou resekcí žaludečního konduitu nebo jícnu, protože napětí je známým rizikovým faktorem prosakování anastomózy. Opět platí, že o úrovni resekce rozhoduje výhradně chirurg a toto rozhodnutí by jako vždy mělo být učiněno vyvážením faktorů napětí, perfuze a nadměrné ztráty tkáně – to vše dohromady pro zajištění optimálního hojení anastomózy.

Laparoskopická fluorescenční angiografie Laparoskop (ICG-Hopkins dalekohled 30°, 10 mm, Karl Storz Gmbh and Co. KG, Tüttlingen, Germany) bude napojen na kamerový systém (IMAGE1, Karl Storz Gmbh and Co. KG, Tüttlingen, Germany) a světelný zdroj (D-light P, Karl Storz Gmbh and Co. KG, Tüttlingen, Německo) bude dodávat excitační světlo a zaznamenávat FA. Laparoskop bude upevněn v mechanickém přídržném rameni 10 cm od zájmové tkáně, což zajistí stabilní polohu po celou dobu experimentu.

Robotem asistovaná fluorescenční angiografie Bude použit chirurgický robot DaVinci SI (Intuitive Surgical Inc., Sunnyvale, CA, USA) a systém Firefly Fluorescence Imaging. Kamera bude upevněna 10 cm od tkáně zájmu, což zajistí stabilní polohu po celou dobu experimentu.

Kvantitativní fluorescenční angiografie (Q-ICG) Zařízení pro zachycení videa (Av.io HD™, Epiphan video, Kalifornie, USA) bude připojen k chirurgickému robotu nebo laparoskopickému kamerovému systému a přenese záznam videa do tabletu (Microsoft Surface Pro4 I5, Microsoft, Redmond, WA, USA). Bude nainstalován program vyvinutý pro kvantifikaci FA. Zde může operátor vybrat oblasti zájmu, které budou kvantifikovány ze zaznamenané videosekvence. Bude poskytnuto barevné třídění perfuze a také kvantitativní hodnoty ze specifických bodů. Z tohoto posouzení chirurg opět určí nový resekční bod (APQFA).

Porovnání resekčních bodů Vzdálenost od tumoru k RPS bude měřena před FA pomocí papírového pravítka. Kromě toho bude vzdálenost od APS k APFA a APQFA měřena pomocí pravítka, a to buď během postupu, nebo post hoc pomocí záznamu videa. Porovnání vzdálenosti bude provedeno na vzdálenosti každého bodu od nádoru.

Proveditelnost Proveditelnost bude zkoumána porovnáním míry dokončení různých metod hodnocení perfuze; tradiční, FA, Q-ICG.

Použitelnost Použitelnost nástroje pro kvantitativní hodnocení perfuze bude zkoumána pomocí validovaného dotazníku, System Usability Scale, na který odpoví chirurg bezprostředně po výkonu.

Statistika Porovnání dat bude provedeno pomocí Mann Whitney U testu nebo párového výběrového t-testu v závislosti na distribuční normalitě. P-hodnoty < 0,05 jsou považovány za významné. Nebyl proveden žádný formální výpočet velikosti vzorku, protože studie je považována za zkoušku proveditelnosti. Bude přijato 20 pacientů. Statistické vyhodnocení bylo provedeno pomocí IBM SPSS Statistics © (v 22.0 SPSS Inc. Chicago, IL, USA).

Nežádoucí příhody, rizika a nevýhody Nežádoucí příhody spojené s použitím ICG jsou extrémně vzácné a těžké anafylaktické reakce se téměř nikdy nevyskytují. Byla však učiněna bezpečnostní opatření vyloučením pacientů s alergií na jód, ICG nebo měkkýše. Dále nebudou zahrnuti žádní pacienti s jaterní insuficiencí, tyreotoxikózou, probíhajícím těhotenstvím nebo kojícími ženami.