Hepatisk og systemisk hæmodynamisk modellering under leverkirurgi (LSM)

"Den kirurgiske behandling af leverkræft bliver stadig mere kompleks, med resektioner ofte omfattende, iterative og på patologisk lever (cirrose eller multikemoterapier). Denne holdning er muliggjort af en bedre udvælgelse og perioperativ behandling af patienter, samt af leverens regenerative kapacitet. Men selvom der rutinemæssigt udføres omfattende resektioner, er begrænsningen fortsat risikoen for postoperativ leversvigt (PLF), især hos patienter med kronisk leversygdom. På trods af talrige kendte risikofaktorer, hvoraf nogle kan undgås, forbliver PLF og/eller postoperativ leverdekompensation (ascites) hyppige komplikationer (incidens > 5%), og PLF er fortsat en af ​​hovedårsagerne til postoperativ død.

Vanskeligheden ligger endelig i valget af en behandling tilpasset de karcinologiske behov, med balancen mellem, hvad der er teknisk muligt, og hvad der vil blive tolereret på det funktionelle og metaboliske plan. Denne balance er baseret på en kirurgisk vurdering baseret på objektive elementer (volumetri og biologiske tests i særdeleshed) og på kirurgens erfaring. Dette estimat er ufuldkomment, idet beviset er dødeligheden 3 måneder efter hepatektomier, som stadig er høj, 5 til 7 %, hvis alle typer hepatektomier tages i betragtning. Det er åbenbart muligt at forbedre disse resultater yderligere, og computerværktøjet skal finde sin plads i den medicinsk-kirurgiske algoritme. Det er allerede kendt, at virtuelle (præoperative) 3D-leverrekonstruktioner er en vigtig hjælp og fører til et fald i postoperativ morbiditet og dødelighed, men hæmodynamisk simulering kan også bruges som et beslutningsværktøj.

Efter hepatektomi er det bydende nødvendigt for at opretholde en tilfredsstillende leverfunktion at bevare et tilstrækkeligt resterende parenkymalt volumen forbundet med en intrahepatisk blodforsyning (tilstrømning) tilpasset leverens volumen og til det splanchniske flow, og et tilstrækkeligt effluent (udløb) for at undgå enhver intrahepatisk overbelastning. Den post-resektion portocaval gradient er en af ​​de mest relevante afspejlinger af de hæmodynamiske tilstande i en lever og risikoen for PLF, men den er kun tilgængelig intraoperativt, efter det kirurgiske indgreb er udført, og kan derfor ikke bruges som et værktøj til at udvælge kandidater til operation. I øjeblikket er der flere beslutningsalgoritmer til at vejlede den kirurgiske behandling af en patient, baseret på præoperative kliniske eller biologiske data (blodplader, bilirubin, indocyanin grøn clearance, ascites, esophageal varicer...). Den præ-resektion portocaval gradient ≥10 mmHg, målt eller estimeret ikke-invasivt, tillader udvælgelse af højrisikopatienter, men forbliver ikke særlig følsom og specifik og forhindrer ikke forekomsten af ​​nogen PLF.

Det er derfor fortsat meget vanskeligt for en given patient (især cirrose) nøjagtigt at forudsige risikoen for postoperativ dekompensation, og nogle patienter kan nogle gange underbehandles af frygt for dekompensation. Hos disse patienter er det derfor et chancetab.

Ved levertransplantation er det samme behov for tilstrækkelighed mellem karlejet og portalflowet nødvendigt, især i tilfælde af et lille transplantat eller delvis lever. I tilfælde af mismatch kan der forekomme et small for size-syndrom, dvs. portal hypertension (PHT) og organsvigt (PLF-ækvivalent), hvilket bringer transplantatet og patienten i fare. Som med partielle hepatektomier ville forudsigelse af post-transplantation portocaval gradient hjælpe med at undgå small-for-size syndrom ved at finjustere den maksimale masse portal flow, der ikke skal overskrides. En bedre matchning af donor/recipient-parret kunne således foreslås, især for levende donor- eller hjælpetransplantationer.

Endelig er portalembolisering en radiologisk procedure til at forberede et organ til hepatektomi via atrofi på den emboliserede side og kontralateral hypertrofi. Nogle gange, især ved skrumpelever, kan portalembolisering kompliceres af portaltrombose, hvis væsentligste risikofaktor er forhøjningen af ​​den portokavale gradient. I øjeblikket er der intet værktøj til at forudse denne gradient, og en 0D-simulering ville gøre det muligt at undgå denne risiko ved at justere det emboliserede volumen (sekventielle emboliseringer, hvis det er nødvendigt).

I sidste ende, og på trods af de sidste to årtiers medicinsk-kirurgiske fremskridt, forbliver udvælgelsen af ​​kandidater til leverkirurgi baseret på gamle og utilstrækkeligt følsomme principper til fint at tilpasse proceduren til de specifikke patientkarakteristika og minimere den postoperative risiko. Formålet med denne undersøgelse er at hjælpe kirurger i deres beslutninger takket være moderne simuleringsværktøjer, der aldrig er blevet testet i mennesker.

Det foreslåede værktøj er en 0D-model anvendt til leverkirurgi. Den er baseret på almindelige differentialligninger: Blodstrømme er repræsenteret ved elektriske strømme og blodtryk ved elektriske spændinger. Det kaldes 0D, fordi der ikke er nogen rumdimension i ligningerne.

Simuleringer og forudsigelser kræver:

• Indsamling af præoperativ data (billeddannelse, biologi, klinisk,...).
• Indsamling af intraoperative præ- og post-proceduredata: hæmodynamiske og biologiske målinger.
• Indsamling af postoperative data (umiddelbar postoperativ opfølgning, aktuel biologi, anatomopatologi).

Disse data før proceduren bruges til at justere modellen for hver patient. Når først modellen er ""kalibreret"" til de virkelige forhold, kan simuleringen af ​​interventionen udføres for at forudsige de post-proceduremæssige data, og sammenligne dem med de virkelige målinger, samt korrelere dem til de post-proceduremæssige hændelser.

Skema: i en første fase, brug af præoperative og intraoperative data til at forbedre 0D-modellen, der oprindeligt blev udviklet i dyr og testet i et pilotstudie i mennesker. Afhængig af den endelige nøjagtighed af algoritmen, vil en validering af algoritmen derefter blive udført i en anden fase.

Forventede fordele for deltagerne: ingen fordel, fordi ingen ændring af den medicinsk-kirurgiske ledelse baseret på de udførte målinger. Alle simuleringer vil blive udført efter operationen på en retrospektiv måde.

Forventede fordele for samfundet (fremtidige patienter):

• Forbedrede kriterier for udvælgelse af organer eller patienter, der er kandidater til hepatektomi/transplantation/interventionsradiologi for at minimere risikoen for komplikationer eller død.
• Mulig forbedring af kirurgiske teknikker (vaskulære anastomoser og leverpositionering).

Procedure:

Alle potentielt kvalificerede patienter vil blive bedt om at deltage i undersøgelsen under et præoperativt besøg udført som en del af behandlingen. Berettigede patienter, der har underskrevet samtykkeformularen, vil få udført protokolprocedurer som en del af deres pleje, såsom flow-MRI og ultralydsbaseret lever- og hjerteflowmetri.

Protokolprocedurer vil også blive udført intraoperativt i begyndelsen og slutningen af ​​proceduren (hepatektomi, TH eller portalemboli). Patienter med hepatektomi eller TH vil have samme opfølgning som plejen på D7 og D30 efter indgreb med ultralyd, CT-scanning, biologisk bearbejdning og konsultation med kirurgen.

Patienter med portalemboli vil også have protokolprocedurerne på tidspunktet for hepatektomi, som vil finde sted 4 til 6 uger efter portalembolisering. Disse patienter vil blive fulgt op 1 måned efter hepatektomi, ved D7 og D30 efter hepatektomi.

Statistisk analyse:

LSM er en eksplorativ prædiktiv modeludvikling og gennemførlighedsundersøgelse, uden nogen a priori hypotese at teste; derfor er antallet af nødvendige fag baseret på mulige inklusioner over 36 måneder på det deltagende center. Den potentielle inklusion er 50 patienter om året eller 150 patienter over 3 år. Undersøgelsen har to faser: en udviklings- og forbedringsfase af 0D-algoritmen og en valideringsfase. I første fase testes algoritmen, da den udvikles på en stadig større kohorte. Ved hver test af algoritmen beregnes overensstemmelsen mellem porto-cavity-gradienten (PCG) målt postoperativt og den simulerede PCG ved hjælp af intraklasse-korrelationskoefficienten og Bland & Altman-grafen. Afslutningen af ​​anden fase afhænger af resultaterne af den første fase.

Disse tal stemmer overens med, at rekrutteringscentret er et stort antal henvisningscenter.