Hepatální a systémové hemodynamické modelování během jaterní chirurgie (LSM)

„Chirurgická léčba karcinomu jater je stále složitější, resekce často rozsáhlé, iterativní a na patologických játrech (cirhóza nebo multichemoterapie). Tento postoj je umožněn lepší selekcí a peroperačním managementem pacientů a také regenerační schopností jater. I při rutinním provádění rozsáhlých resekcí však zůstává omezením riziko pooperačního jaterního selhání (PLF), zejména u pacientů s chronickým onemocněním jater. Navzdory četným známým rizikovým faktorům, z nichž některým se lze vyhnout, zůstávají PLF a/nebo pooperační jaterní dekompenzace (ascites) častými komplikacemi (incidence > 5 %) a PLF zůstává jednou z hlavních příčin pooperačních úmrtí.

Potíž nakonec spočívá ve výběru léčby přizpůsobené karcinologickým potřebám, s rovnováhou mezi tím, co je technicky proveditelné, a tím, co bude tolerováno na funkční a metabolické úrovni. Tato rovnováha je založena na chirurgickém hodnocení založeném na objektivních prvcích (zejména objemové a biologické testy) a na zkušenostech chirurga. Tento odhad je nedokonalý, důkazem je mortalita po 3 měsících po hepatektomii, která je stále vysoká, 5 až 7 %, pokud vezmeme v úvahu všechny typy hepatektomií. Tyto výsledky je samozřejmě možné dále zlepšovat a počítačový nástroj si musí najít své místo v medicínsko-chirurgickém algoritmu. Je již známo, že virtuální (předoperační) 3D jaterní rekonstrukce jsou důležitou pomůckou a vedou ke snížení pooperační morbidity a mortality, ale hemodynamickou simulaci lze použít i jako nástroj rozhodování.

Po hepatektomii je nezbytností pro udržení uspokojivé jaterní funkce zachovat dostatečný zbytkový objem parenchymu spojený s intrahepatálním krevním zásobením (přítokem) přizpůsobeným objemu jater a splanchnickému průtoku a dostatečným výtokem (odtokem), aby se zabránilo jakákoli intrahepatální kongesce. Poresekční portokavální gradient je jedním z nejdůležitějších odrazů hemodynamických stavů jater a rizika PLF, ale je dostupný pouze intraoperačně, po chirurgickém výkonu, a proto jej nelze použít jako nástroj pro výběr. kandidáty na operaci. V současné době existuje několik rozhodovacích algoritmů, kterými se řídí chirurgický management pacienta na základě předoperačních klinických nebo biologických dat (trombocyty, bilirubin, clearance indocyaninové zeleně, ascites, jícnové varixy...). Předresekční portokavální gradient ≥10 mmHg, měřený nebo odhadovaný neinvazivně, umožňuje selekci vysoce rizikových pacientů, ale zůstává málo citlivý a specifický a nebrání výskytu žádné PLF.

Pro daného pacienta (zejména s cirhózou) proto zůstává velmi obtížné přesně předpovědět riziko pooperační dekompenzace a někteří pacienti mohou být někdy nedostatečně léčeni ze strachu z dekompenzace. U těchto pacientů jde tedy o ztrátu šance.

Při transplantaci jater je nutná stejná potřeba přiměřenosti mezi cévním řečištěm a portálním tokem, zvláště v případě malého štěpu nebo částečných jater. V případě neshody může dojít k syndromu malé velikosti, tedy portální hypertenzi (PHT) a orgánovému selhání (ekvivalent PLF), a tím k ohrožení štěpu i pacienta. Stejně jako u parciálních hepatektomií by predikce potransplantačního portokaválního gradientu pomohla vyhnout se syndromu malé velikosti tím, že doladí maximální průtok portálem tak, aby nebyl překročen. Bylo by tedy možné navrhnout lepší shodu páru dárce/příjemce, zejména pro žijící dárce nebo pomocné transplantace.

A konečně, portální embolizace je radiologický postup k přípravě orgánu pro hepatektomii prostřednictvím atrofie na embolizované straně a kontralaterální hypertrofie. Někdy, zejména u cirhózy, může být portální embolizace komplikována portální trombózou, jejímž hlavním rizikovým faktorem je elevace portokaválního gradientu. V současné době neexistuje žádný nástroj pro předvídání tohoto gradientu a 0D simulace by umožnila vyhnout se tomuto riziku úpravou embolizovaného objemu (v případě potřeby sekvenční embolizace).

Nakonec i přes medicínsko-chirurgický pokrok posledních dvou desetiletí zůstává výběr kandidátů pro operaci jater na starých a nedostatečně citlivých principech, aby se výkon jemně přizpůsobil specifickým charakteristikám pacienta a minimalizovalo se pooperační riziko. Cílem této studie je pomoci chirurgům v jejich rozhodování díky moderním simulačním nástrojům, které nebyly nikdy testovány na lidech.

Navrhovaným nástrojem je 0D model aplikovaný na jaterní chirurgii. Vychází z obyčejných diferenciálních rovnic: průtoky krve jsou reprezentovány elektrickými proudy a krevní tlaky elektrickými napětími. Nazývá se 0D, protože v rovnicích není žádný prostorový rozměr.

Simulace a předpovědi budou vyžadovat:

• Sběr předoperačních dat (zobrazovací, biologická, klinická,...).
• Sběr intraoperačních předprocedurálních a poprocedurálních dat: hemodynamická a biologická měření.
• Sběr pooperačních dat (okamžité pooperační sledování, aktuální biologie, anatomopatologie).

Tato data před výkonem se používají k úpravě modelu pro každého pacienta. Jakmile je model ""kalibrován" na reálné podmínky, lze provést simulaci zásahu pro predikci postprocedurálních dat a jejich porovnání se skutečnými měřeními a také jejich korelaci s postprocedurálními událostmi.

Schéma: v první fázi použití předoperačních a intraoperačních dat ke zlepšení 0D modelu původně vyvinutého na zvířatech a testovaného v pilotní studii na lidech. V závislosti na konečné přesnosti algoritmu se pak ve druhé fázi provede validace algoritmu.

Očekávané přínosy pro účastníky: žádný přínos, protože nedochází k žádným úpravám lékařsko-chirurgického managementu na základě provedených měření. Všechny simulace budou provedeny po operaci retrospektivně.

Očekávané přínosy pro společnost (budoucí pacienty):

• Vylepšená kritéria pro výběr orgánů nebo pacientů, kteří jsou kandidáty na hepatektomii/transplantaci/intervenční radiologii, aby se minimalizovalo riziko komplikací nebo úmrtí.
• Možné zlepšení operačních technik (vaskulární anastomózy a polohování jater).

Postup:

Všichni potenciálně způsobilí pacienti budou požádáni, aby se zúčastnili studie během předoperační návštěvy provedené v rámci péče. Způsobilým pacientům, kteří podepsali formulář souhlasu, budou v rámci péče provedeny protokolární postupy, jako je průtoková MRI a jaterní a srdeční flowmetrie založená na ultrazvuku.

Protokolní výkony budou také prováděny intraoperačně na začátku a na konci výkonu (hepatektomie, TH nebo portální embolizace). Pacienti s hepatektomií nebo TH budou mít stejné sledování jako péče v D7 a D30 po výkonu s ultrazvukem, CT, biologickým vyšetřením a konzultací s chirurgem.

Pacienti s portální embolizací budou mít také protokolární procedury v době hepatektomie, která se uskuteční 4 až 6 týdnů po portální embolizaci. Tito pacienti budou sledováni 1 měsíc po hepatektomii, v D7 a D30 po hepatektomii.

Statistická analýza:

LSM je průzkumný prediktivní model vývoje a studie proveditelnosti bez apriorních hypotéz k testování; počet potřebných subjektů je proto založen na proveditelných inkluzích po dobu 36 měsíců v zúčastněném centru. Potenciální zařazení je 50 pacientů ročně nebo 150 pacientů za 3 roky. Studie má dvě fáze: fázi vývoje a zlepšování 0D algoritmu a fázi ověřování. V první fázi je algoritmus testován, protože je vyvíjen na stále větší kohortě. Při každém testu algoritmu se shoda mezi gradientem porto-kavity (PCG) naměřeným po operaci a simulovaným PCG vypočítá pomocí korelačního koeficientu uvnitř třídy a grafu Bland & Altman. Dokončení druhé fáze závisí na výsledcích první fáze.

Tato čísla jsou v souladu s tím, že náborové centrum je velkým doporučovacím centrem.