Gennemførlighed og anvendelighed af intraoperativ fluorescerende angiografi med indocyaningrøn i penetrerende abdominal traume

Den kirurgiske behandling af penetrerende tarm- og tarmskader har været genstand for debat siden før Anden Verdenskrig [1-3]. Skaden er oftest påført via et skud eller knivstik. Forskellige klassifikationssystemer er blevet foreslået for at hjælpe med at bestemme den bedste operative mulighed: (i) Flint Grading System (FGS); (ii) Penetrating Abdominal Trauma Index (PATI); (iii) Colon/rektal skadeskala (CIS/RIS); og (iv) destruktive/ikke-destruktive colonskader; (v) Stone og Fabians kriterier [2,3,10-14].

Principielt kan en penetrerende skade i tarmen håndteres ved: (i) primær reparation (sy hullet i tarmen); (ii) primær afledning (tarmen, over skaden, føres gennem bugvæggen som en "stomi") eller (iii) en forkortet primær operation (laparotomi, hvor stor blødning stoppes og ødelagt væv fjernes) og planlagt reoperation , inden for 24-48 timer, til endelig behandling (slutbehandling, f.eks. genforbindelse af tarmender). Begrebet forkortet primær operation, også kendt som "skadekontrolkirurgi", er i dag veletableret inden for traumebehandling [4-6]. En skadeskontrol operation med hensyn til tarmskade, indebærer en primær resektion/fjernelse af det berørte tarmsegment, hvor de resterende tarmender lukkes af og ikke kirurgisk forbundet (anastomoseret) i den første operation.[4-9]. Abdomen efterlades "åben" (snittet gennem bugvæggen er ikke syet lukket, men dækket med en midlertidig forbinding), og en relaparotomi (re-operation) udføres, når patienten er stabiliseret (i enden af ​​hvilken bugvæggen er lukket), normalt efter 24-48 timer [4-9]. Under re-laparotomien vil tarmene så enten blive anastomoseret (genforbundet), eller der vil blive skabt en stomi, hvis tarmen vurderes at være for beskadiget til at blive forbundet igen [4-9].

Ikke-destruktive tyktarmsskader (Flint grad 1 & 2 og CIS grad I til III) behandles generelt med primær reparation, som involverer identifikation, debridering og enkeltlags suturreparation af perforering og derefter beklædning af det reparerede sted med omentum (en intra -abdominalt lag af fedt og kar) [1,2,10,12]. Primær reparation anses generelt for at være den bedre mulighed i denne indstilling [1-3,28].

Destruktive tyktarmssår (Flint grad 3 eller CIS grad IV og V) omfatter de skader, der kræver segmental resektion (dele af tyktarmen skal fjernes) på grund af omfattende skader eller tab af blodforsyning eller begge dele [10,12]. Håndteringen af ​​destruktive tyktarmssår er mindre klar og kan stadig diskuteres. Primær reparation er dog blevet anset for at være en sikker mulighed, mens primær omledning er valgt i særlige tilfælde [1-3,9,11,29-33]. Hos ustabile patienter; dem med hypovolæmisk shock (stort blodtab), blodforgiftning på grund af tarmindhold, der lækker ind i bughulen, systemisk hypotermi (lav kropstemperatur) og komplekse intra-abdominale skader; en forkortet laparotomi anses for at være en passende fremgangsmåde [7,11,30,32-34].

Ved tyktarmstraumer rapporteres anastomoselækageraten (forbindelsen mellem til tarmens ender nedbrydes) mellem 4-27% [34-37]. En lækage i synet af tarmforbindelse er en alvorlig komplikation, som i høj grad forlænger varigheden af ​​indlæggelsen, øger patientens sygelighed og har en betydelig negativ indvirkning på patientens helbredelse. Dødeligheden for en anastomotisk lækage omkring 10-15% [38,39]. Faktorer forbundet med anastomotisk svigt omfatter komorbide immunkompromitterende lidelser såsom diabetes mellitus, erhvervet immundefektsyndrom, cirrhose og et transfusionsbehov på mere end seks enheder blod [36]. Andre potentielle risikofaktorer synes at være chok, betydelige associerede skader og forsinkelse af operationen [35,36].

Ved skydevåbenskader er vævsskaden proportional med en række faktorer: Projektilhastighed, -indgangsprofil, -kaliber, -design, tilbagelagt afstand i kroppen (gennemtrængende projektiler leverer deres samlede kinetiske energi til kroppen, hvorimod perforerende projektiler overfører betydeligt mindre ), biologiske karakteristika af det påvirkede væv og mekanismerne for vævsforstyrrelse (f.eks. strække, rive, knuse) [40]. Omfanget af skader i vævet omkring det indførte organ kan være vanskeligt at vurdere, og på trods af forbedringer i diagnostik og behandling af abdominale skudsår, findes der stadig høj dødelighed og morbiditet [15,16].

Afslutningsvis kan tarmskader være svære at håndtere. En primær reparation er at foretrække, men der er behov for mere præcise diagnostiske værktøjer, der hjælper kirurgen med at få adgang til omfanget af tarmskade. Desuden har reduktion af omfanget af tarmfjernelse en høj værdi for patienten, da omfattende resektioner kan føre til ernæringsmæssige vanskeligheder selv efter udskrivelsen.

Fluorescensstyret kirurgi At vurdere tarmens blodforsyning er en udfordrende opgave selv for erfarne kirurger. En af de største bekymringer er blodforsyningen af ​​anastomosen (den kirurgiske forbindelse mellem til tarmens ender), da dårlig blodforsyning betragtes som en væsentlig risikofaktor for anastomotisk lækage [41-44]. Som nævnt ovenfor er en anastomotisk lækage en alvorlig komplikation i gastrointestinal kirurgi og har en signifikant negativ indvirkning på patienters helbredelse med dødeligheden for en anastomotisk lækage omkring 10-15% [38,39].

Fluorescensstyret kirurgi (FGS) muliggør visualisering af strukturer, der ellers er skjult for det blotte menneskelige øje. Der anvendes et fluorescerende kontrastmiddel, oftest indocyaningrøn (ICG), og ved at belyse vævet med nær-infrarødt lys kan det exciterede ICG detekteres af et kamera med optisk filter. ICG er et tricarbocyaninfarvestof med meget få bivirkninger, en kort halveringstid og udelukkende metaboliseret i leveren og udskilt uændret i galden [45,46]. Sikkerheden ved ICG er veletableret, og kontrasten bruges rutinemæssigt i kirurgiske omgivelser verden over, ligesom den har vundet popularitet inden for onkologisk kirurgi i de senere år [45-47].

ICG binder sig til plasmaproteiner i blodet efter intravaskulær injektion, og ved at belyse vævet med nær-infrarødt rødt lys, anses fluorescensintensiteten under den første passage i vævet som proportional med blodgennemstrømningen (perfusion). Denne realtidsvisualisering af visceral perfusion (blod, der strømmer til et givet organ) kan reducere hastigheden af ​​anastomotisk lækage, fordi utilstrækkelig vaskularisering kan påvises under operationen [18-20]. Muligheden for intraoperativ visuel vurdering af blodgennemstrømningen til tarmen, maven og omgivende væv, som muliggør modifikation af operationsplanen, kan også eliminere anastomotisk nedbrydning eller lækage på grund af utilstrækkelig vaskularisering på trods af tilfredsstillende blodforsyning ved udseende med det blotte øje [20 ,21,48], (figur 1).

Figur 1. A. Tarmsegment set med det blotte øje. B. Evaluering af blodgennemstrømning efter injektion af ICG, set med det infrarøde kamera (ICG-FA). C. En computergenereret kombination af billeder A og B ("overlay"), der gør det muligt for kirurgen at evaluere tarmens blodforsyning.

I et prospektivt observationsstudie på patienter med venstresidig kolorektal cancer ændrede ICG-fluorescensangiogram (FA) operative beslutninger i 34,5 % af tilfældene (n=111), dvs. resektionsstedet blev tilpasset efter vævsperfusion evalueret med ICG FA. Desuden reducerede brugen af ​​ICG FA signifikant den anastomotiske lækagehastighed hos patienter, der blev opereret for kolorektal cancer [49]. Hos patienter, der gennemgår esophagectomy, blev brugen af ​​ICG FA med intervention fundet at have en risikoreduktion for komplikationer på 69% og en signifikant reduceret risiko for anatomiske lækager [25].

Brugen af ​​ICG FA har vist sig at forbedre patientresultatet og reducere patientrisici i elektive omgivelser, men der er meget behov for evaluering i akutte/nødsituationer. Risikoen for komplikationer, patientmorbiditet og dødelighed er i sagens natur højere i en akut kirurgisk indstilling sammenlignet med en elektiv/planlagt indstilling [50]. Det er således muligt at tro, at brugen af ​​ICG FA i en nødsituation vil forbedre patientforløbet og reducere risikoen for komplikationer. Der er til dato kun lidt litteratur om brugen af ​​ICG FA i en nødsituation/traumesituation. En nylig retrospektiv undersøgelse af Karampinis et al. 2018 anså brugen af ​​ICG FA som en gennemførlig og teknisk pålidelig teknik hos patienter, der gennemgår akut kirurgi for akut mesenterisk iskæmi. Indocyanine Green FA gav yderligere oplysninger vedrørende intestinal perfusion i 18 af deres 53 tilfælde (35%). Hos 11 patienter blev den kirurgiske strategi ændret ved ICG-angiografi, hvilket viste tilstrækkelig perfusion og dermed ingen indikation for tarmresektion. Der blev ikke udført yderligere resektioner på disse patienter under laparotomierne med andet og tredje look [26]. I marts 2015, Green et al. præsenterede en retrospektiv gennemgang af alle krigsrelaterede traumatiske og rekonstruktive tilfælde, der anvender intraoperativ brug af indocyanin grøn angiografi i den amerikanske hær over en treårig periode [27]. De konkluderede, at - Intraoperativ fluorescerende angiografi er et objektivt, nyttigt værktøj til at vurdere forskellige krigsrelaterede traumatiske skader [27].

Kirurgisk Gastroenterologisk Afdeling, Rigshospitalet, Danmark, har udviklet en ICG kvantificeringsalgoritme, som er blevet valideret og beskrevet tidligere [51]. Denne algoritme er nu blevet indarbejdet i en touchscreen-tablet, hvilket giver mulighed for live perioperative kvantitative perfusionsvurderinger med ICG (Q-ICG). Et farvekodet kort over perfusionsintensitet er tilvejebragt som en overlejring på det hvide lys-visualiserede væv (figur 2). I en feasibility-undersøgelse af ti patienter, der blev opereret for mavekræft, blev der fundet signifikante ændringer af optimale perfusionspunkter udvalgt af kirurger ved sammenligning af punkter udvalgt i hvidt lys, ICG FA og Q-ICG (Nerup, i gennemgang).

Figur 2. Den resterende mave (mavekanalen) set med hvidt lys, nær-infrarødt lys (ICG FA) og med Q-ICG-overlejring.

Da ICG FA kan vurdere mikroperfusion, mener vi, at det har mulighed for at forbedre den intraoperative evaluering af vævsintegritet og som sådan forbedre den kirurgiske plan og resultatet hos patienter, der lider af skud mod maveindvoldene. Vi mener også, at det kvantificeringsværktøj, som Rigshospitalet stiller til rådighed, vil hjælpe den kirurgiske beslutningstagning yderligere.

Formål Denne undersøgelse har til formål at evaluere gennemførligheden af ​​perfusionsvurdering med traditionel visuel, visuel ICG FA og Q-ICG.

referencer

1. Cheong JY, Keshava A. Håndtering af kolorektal traume: en gennemgang. ANZ J Surg. 2017;87(7-8):547-53.
2. Maxwell RA, Fabian TC. Nuværende behandling af tyktarmstraumer. World J Surg. 2003;27(6):632-9.
3. Greer LT, Gillern SM, Vertrees AE. Udvikling af tyktarmsskadehåndtering: en gennemgang. Am Surg. 2013;79(2):119-27.
4. Burch JM, Ortiz VB, Richardson RJ, Martin RR, Mattox KL, Jordan GL. Forkortet laparotomi og planlagt reoperation til kritisk tilskadekomne patienter. Ann Surg. 1992;215(5):476-83-4.
5. Hirshberg A, Mattox KL. Planlagt reoperation for alvorlige traumer. Ann Surg. 1995;222(1):3-8.
6. Hirshberg A, Mattox KL. "Damage control" i traumekirurgi. Br J Surg. 1993;80(12):1501-2.
7. Ordoñez CA, Pino LF, Badiel M, Sánchez AI, Loaiza J, Ballestas L, Puyana JC. Sikkerhed ved at udføre en forsinket anastomose under skadeskontrol laparotomi hos patienter med destruktive tyktarmsskader. J Traume. 2011;71(6):1512-7-8.
8. Miller PR, Chang MC, Hoth JJ, Holmes JH, Meredith JW. Kolonresektion i forbindelse med skadeskontrol laparotomi: er forsinket anastomose sikkert? Am Surg. 2007;73(6):606-9-10.
9. Tatebe LC, Jennings A, Tatebe K, Handy A, Prajapati P, Smith M, Do T, Ogola GO, Gandhi RR, Duane TM, Luk S, Petrey LB. Traumatisk tyktarmsskade i skadeskontrol laparotomi - Et multicenterforsøg. J Trauma Acute Care Surg. 2017;82(4):742-9.
10. Moore EE, Dunn EL, Moore JB, Thompson JS. Penetrerende abdominal traumeindeks. J Traume. 1981;21(6):439-45.
11. Sharpe JP, Magnotti LJ, Weinberg JA, Shahan CP, Cullinan DR, Marino KA, Fabian TC, Croce MA. Anvendelse af en etableret ledelsesalgoritme for destruktive tyktarmsskader efter forkortet laparotomi: En 17-års erfaring. J Am Coll Surg. 2014;218(4):636-41.
12. Flint LM, Vitale GC, Richardson JD, Polk HC. Den skadede tyktarm: ledelsens forhold til komplikationer. Ann Surg. 1981;193(5):619-23.
13. Sten HH, Fabian TC. Håndtering af perforerende tyktarmstraumer: randomisering mellem primær lukning og eksteriørisering. Ann Surg. 1979;190(4):430-6.
14. Moore EE, Cogbill TH, Malangoni MA, Jurkovich GJ, Champion HR, Gennarelli TA, McAninch JW, Pachter HL, Shackford SR, Trafton PG. Organskadeskalering, II: Bugspytkirtel, tolvfingertarm, tyndtarm, tyktarm og endetarm. J Traume. 1990;30(11):1427-9.
15. Fackler ML. Civile skudsår og ballistik: aflivning af myterne. Emerg Med Clin North Am. 1998;16(1):17-28.
16. Swan KG, Swan RC. Principper for ballistik gældende for behandling af skudsår. Surg Clin North Am. 1991;71(2):221-39.
17. Karliczek A, Harlaar NJ, Zeebregts CJ, Wiggers T, Baas PC, van Dam GM. Kirurger mangler prædiktiv nøjagtighed for anastomotisk lækage ved gastrointestinal kirurgi. Int J Colorectal Dis. 2009;24(5):569-76.
18. Mangano A, Fernandes E, Gheza F, Bustos R, Chen LL, Masrur M, Giulianotti PC. Nær-infrarød indocyanin grøn-forstærket fluorescens og evaluering af tarmmikroperfusion under robotisk kolorektal kirurgi: et retrospektivt originalt papir. Surg Technol Int. 2019;34.
19. Zehetner J, DeMeester SR, Alicuben ET, Oh DS, Lipham JC, Hagen JA, DeMeester TR. Intraoperativ vurdering af perfusion af gastrisk graft og korrelation med anastomotiske lækager efter esophagectomy. Ann Surg. 2015;262(1):74-8.
20. Mangano A, Gheza F, Chen LL, Minerva EM, Giulianotti PC. Indocyaningrøn (Icg)-forbedret fluorescens til intraoperativ vurdering af tarmmikroperfusion under laparoskopisk og robotisk kolorektal kirurgi: søgen efter evidensbaserede resultater. Surg Technol Int. 2018;32:101-4.
21. Gossedge G, Vallance A, Jayne D. Forskellige applikationer til nær infrarød intraoperativ billeddannelse. Farve Dis. 2015;17:7-11.
22. Watanabe J, Ishibe A, Suwa Y, Suwa H, Ota M, Kunisaki C, Endo I. Indocyanin grøn fluorescensbilleddannelse for at reducere risikoen for anastomotisk lækage i laparoskopisk lav anterior resektion for rektal cancer: en tilbøjelighedsscore-matchet kohorteundersøgelse. Surg Endosc. 2019;
23. Sujatha-Bhaskar S, Jafari MD, Stamos MJ. Fluorescerende angiografis rolle i anastomotiske lækager. Surg Technol Int. 2017;30:83-8.
24. Alekseev M, Rybakov E, Shelygin Y, Chernyshov S, Zarodnyuk I. En undersøgelse, der undersøger perfusionen af ​​​​kolorektale anastomoser ved hjælp af fluorescensangiografi: resultater af FLAG-randomiseret forsøg. Farve Dis. 2020;
25. Ladak F, Dang JT, Switzer N, Mocanu V, Tian C, Birch D, Turner SR, Karmali S. Indocyanin grøn til forebyggelse af anastomotiske lækager efter esophagectomy: en meta-analyse. Surg Endosc. 2019;33(2):384-94.
26. Karampinis I, Keese M, Jakob J, Stasiunaitis V, Gerken A, Attenberger U, Post S, Kienle P, Nowak K. Indocyanine Green Tissue Angiography Can Reduce Extended Bowel Resections in Acute Mesenteric Ischemia.
27. Green JM, Sabino J, Fleming M, Valerio I. Intraoperativ fluorescensangiografi: En gennemgang af applikationer og resultater i krigsrelateret traume. Mil Med. 2015;180(3S):37-43.
28. Choi WJ. Håndtering af kolorektal traume. J Korean Soc Coloproctol. 2011;27(4):166-72.
29. Nelson RL, Singer M. Primær reparation for penetrerende tyktarmsskader. Cochrane Database Syst Rev. 2003;(3).
30. Bhimji SS, Burns B. Penetrerende abdominal traume [Internet]. StatPearls. StatPearls Publishing; 2018.
31. Mansor S, Bendardaf R, Bougrara M, Hagam M. Kolonafledning versus primær tyktarmsreparation i skudabdomen med penetrerende tyktarmsskade i libysk revolutionskonflikt 2011 (en enkelt centeroplevelse). Int J Colorectal Dis. 2014;29(9):1137-42.
32. Smith IM, Beech ZKM, Lundy JB, Bowley DM. En prospektiv observationel undersøgelse af håndtering af abdominale skader i moderne militæroperationer: Laparotomi med skadeskontrol er forbundet med høj overlevelsesevne og lave frekvenser af fækal afledning. Ann Surg. 2015;261(4):765-73.
33. Shazi B, Bruce J, Laing G, Sartorius B, Clarke D. Håndteringen af ​​tyktarmstraumer i skadeskontrolæraen. Ann R Coll Surg Engl. 2017;99(1):76-81.
34. Ott MM, Norris PR, Diaz JJ, Collier BR, Jenkins JM, Gunter OL, Morris JA. Colon-anastomose efter skadekontrol Laparotomi: anbefalinger fra 174 traumekolektomier. J Trauma Inj Infect Crit Care. 2011;70(3):595-602.
35. Murray JA, Demetriades D, Colson M, Song Z, Velmahos GC, Cornwell EE, Asensio JA, Belzberg H, Berne T V. Kolonresektion i traume: kolostomi versus anastomose. J Traume. 1999;46(2):250-4.
36. Demetriades D, Murray JA, Chan L, Ordoñez C, Bowley D, Nagy KK, et al. Penetrerende tyktarmsskader, der kræver resektion: afledning eller primær anastomose? En AAST prospektiv multicenter undersøgelse. J Traume. 2001;50(5):765-75.
37. Gingold DS, Murrell ZA, Fleshner PR. En prospektiv evaluering af ligeringen af ​​den intersfinkteriske traktatprocedure for kompleks anal fistel hos patienter med Crohns sygdom. Ann Surg. 2014;260(6):1057-61.
38. Vallance A, Wexner S, Berho M, Cahill R, Coleman M, Haboubi N, Heald RJ, Kennedy RH, Moran B, Mortensen N, Motson RW, Novell R, O'Connell PR, Ris F, Rockall T, Senapati A, Windsor A, Jayne DG. En kollaborativ gennemgang af de nuværende koncepter og udfordringer ved anastomotiske lækager i kolorektal kirurgi. Kolorektal Dis. 2017;19(1):O1-12.
39. Hyman N, Manchester TL, Osler T, Burns B, Cataldo PA. Anastomotiske lækager efter intestinal anastomose: det er senere end du tror. Ann Surg. 2007;245(2):254-8.
40. Bartlett CS, Helfet DL, Hausman MR, Strauss E. Ballistik og skudsår: virkninger på muskuloskeletale væv. J Am Acad Orthop Surg. 8(1):21-36.
41. Pommergaard H-C, Achiam MP, Burcharth J, Rosenberg J. Nedsat blodforsyning i colon anastomose hos mus kompromitterer helingen. Int Surg. 2015;100(1):70-6.
42. Kruschewski M, Rieger H, Pohlen U, Hotz HG, Buhr HJ. Risikofaktorer for klinisk anastomotisk lækage og postoperativ mortalitet ved elektiv kirurgi for endetarmskræft. Int J Colorectal Dis. 2007;22(8):919-27.
43. Kim MJ, Shin R, Oh H-K, Park JW, Jeong S-Y, Park J-G. Virkningen af ​​tung rygning på anastomotisk lækage og forsnævring efter lav anterior resektion hos endetarmskræftpatienter. World J Surg. 2011;35(12):2806-10.
44. Fawcett A, Shembekar M, Church JS, Vashisht R, Springall RG, Nott DM. Rygning, hypertension og colon anastomotisk heling; en kombineret klinisk og histopatologisk undersøgelse. Tarm. 1996;38(5):714-8.
45. Staller BJ, Staller BJ, Hepner G, Banka VS, Finney RA. Bivirkninger efter administration af Indocyanine Green. JAMA J Am Med Assoc. 1978;240(7):635.
46. Alander JT, Kaartinen I, Laakso A, Pätilä T, Spillmann T, Tuchin V V., Venermo M, Välisuo P. A Review of Indocyanine Green Fluorescent Imaging in Surgery. Int J Biomed Imaging. 2012;2012:1-26.
47. Baiocchi GL, Diana M, Boni L. Indocyanin grøn-baseret fluorescens billeddannelse i visceral og hepatobiliær og pancreas kirurgi: State of the art og fremtidige retninger. World J Gastroenterol. 2018;24(27):2921-30.
48. Boni L, Fingerhut A, Marzorati A, Rausei S, Dionigi G, Cassinotti E. Indocyanin grøn fluorescens angiografi under laparoskopisk lav anterior resektion: resultater af en case-matchet undersøgelse. Surg Endosc. 2017;31(4):1836-40.
49. Blanco-Colino R, Espin-Basany E. Intraoperativ brug af ICG-fluorescensbilleddannelse for at reducere risikoen for anastomotisk lækage i kolorektal kirurgi: en systematisk gennemgang og meta-analyse. Tech Coloproctol. 2018;22(1):15-23.
50. Mullen MG, Michaels AD, Mehaffey HJ, Guidry CA, Turrentine LE, Hedrick TL, Friel CM. Risiko forbundet med komplikationer og dødelighed efter akut operation vs elektiv og akut operation: Implikationer for at definere "kvalitet" og rapportere resultater for akut operation. JAMA Surg. 2017;152(8):768-74.
51. Nerup N, Andersen HS, Ambrus R, Strandby RB, Svendsen MBS, Madsen MH, Svendsen LB, Achiam MP. Kvantificering af fluorescensangiografi i en svinemodel. Langenbecks Arch Surg. 2017;402(4):655-62.
52. Owens SL. Indocyanin grøn angiografi. Br J Ophthalmol. 1996;80(3):263-6.
53. Spinoglio G, Bertani E, Borin S, Piccioli A, Petz W. Grøn indocyanin fluorescens i robotabdominal kirurgi. Opdateringer Surg. 2018;70(3):375-9.