Medición de la perfusión perioperatoria: un estudio de viabilidad y usabilidad

Introducción:

Una perfusión óptima es fundamental en cirugía gastrointestinal cuando la resección de un tejido canceroso requiere una anastomosis, ya que la perfusión alterada parece estar asociada con un mayor riesgo de fuga anastomótica (LA). AL es una complicación grave con el riesgo de; estancia hospitalaria prolongada, recurrencia del cáncer, estoma permanente en cirugía colorrectal y aumento de la mortalidad a corto y largo plazo. Para evitar la perfusión deficiente de una anastomosis, es necesario evaluar la perfusión durante el procedimiento quirúrgico. Tradicionalmente, el cirujano evalúa la perfusión visual y manualmente juzgando el; color del tejido, sangrado de la línea de resección y pulso de irrigación arterial por palpación. Anteriormente se ha demostrado que estos métodos no son confiables y son propensos al sesgo del observador. Además, la palpación del suministro arterial no es posible en la cirugía laparoscópica o asistida por robot, y el mayor uso de grapadoras para dividir el intestino no deja líneas de resección sangrantes. Por lo tanto, se han investigado métodos más nuevos para la evaluación de la perfusión, y la angiografía de fluorescencia (FA) y la formación de imágenes de contraste con moteado láser (LSCI) han mostrado resultados muy prometedores. En una revisión sistemática de estudios no aleatorizados, la tasa de fuga en 916 resecciones colorrectales fue significativamente menor cuando se utilizó AF en comparación con los controles (3,3 %, [IC 95 %: 1,97-4,63 %] frente a 8,5 %, [IC 95 %: 4,8-12,2 %], p=0,0055).

En FA, el tejido de interés se expone a la luz del infrarrojo cercano (NIR) simultáneamente con la inyección intravenosa de un tinte fluorescente. Cuando el tinte llega al área iluminada, emite fluorescencia y una cámara con un filtro especial puede visualizar la microcirculación del tejido en un monitor. Muchos sistemas de cámaras NIR están en el mercado, combinando la técnica con equipos robóticos o laparoscópicos convencionales, y varios estudios no aleatorizados han indicado que la FA puede reducir la tasa de fuga anastomótica en cirugía gastrointestinal. La mayoría de los cirujanos utilizan solo una evaluación subjetiva visual de la FA, que puede ser propensa al sesgo del observador. Además, si la cámara no se mantiene a una distancia estándar del tejido, o si se utiliza una concentración diferente de colorante, se puede realizar una evaluación falsa negativa o positiva de la perfusión. Por lo tanto, se ha argumentado que existe la necesidad de una herramienta de evaluación cuantitativa objetiva e imparcial en AF.

Anteriormente se publicó un algoritmo de cuantificación que proporciona una curva de tiempo de fluorescencia y un parámetro cuantitativo de perfusión, la pendiente normalizada, donde se encontró una correlación casi lineal con el flujo regional. Hasta ahora, las mediciones se han realizado como análisis de grabaciones de video después del procedimiento.

Con el fin de utilizar el método en un entorno clínico, es de gran importancia desarrollar y probar una herramienta que pueda ser operada por el cirujano durante el procedimiento para realizar mediciones perioperatorias. Se ha desarrollado una tableta con pantalla táctil para realizar una evaluación de perfusión cuantitativa perioperatoria en vivo usando FA. La herramienta se puede utilizar con varios sistemas, incluido el equipo laparoscópico de fluorescencia Karl Storz y el daVinci SI o XI de Intuitive. Esta herramienta es esencial para implementar la tecnología en la práctica diaria, ya que le permite al cirujano obtener un parámetro cuantitativo inmediato de perfusión (pendiente normalizada) en las regiones de interés deseadas. La interfaz de la herramienta debe ser fácil de usar y proporcionar curvas de tiempo de fluorescencia para controlar el cálculo automatizado de la pendiente normalizada. Además, se debe proporcionar un mapa codificado por colores de la intensidad de la perfusión como una superposición en la imagen de luz blanca del intestino investigado.

Apuntar:

La tableta con pantalla táctil actualmente solo se ha probado en cirugía animal. El objetivo del presente estudio es investigar si el uso de una herramienta de evaluación de la perfusión cuantitativa perioperatoria puede mejorar la evaluación de la perfusión durante la cirugía en humanos.

Hipótesis:

• La evaluación de la perfusión perioperatoria con FA cambiará el punto de resección determinado por la evaluación de la perfusión visual convencional en los procedimientos de unión GI.
• La evaluación cuantitativa de la perfusión con FA (Q-ICG) cambiará aún más el punto de resección determinado por la evaluación visual de la FA y la evaluación visual convencional de la perfusión en los procedimientos de unión GI.

Puntos finales primarios:

• Viabilidad de la evaluación de la perfusión con FA visual tradicional, visual y Q-ICG: cumplida por las tasas de finalización.
• La viabilidad y facilidad de uso de la herramienta, las experiencias de los cirujanos con la interfaz Q-ICG-tablet, calificadas en un cuestionario validado, la Escala de usabilidad del sistema.

Puntos finales secundarios:

• Diferencias en la distancia desde los puntos de resección determinados mediante evaluación tradicional, FA y Q-ICG.

Métodos

Diseño del estudio:

El estudio se llevará a cabo como un ensayo observacional de viabilidad y usabilidad en pacientes sometidos a resección abierta o asistida por robot de la unión gastroesofágica (unión GI) en un solo centro hospitalario universitario (Rigshospitalet, Departamento de Gastroenterología Quirúrgica). Los pacientes servirán como su propio control. La información demográfica (estadificación del tumor, sexo, edad, IMC, tratamiento neoadyuvante, clasificación ASA, tabaquismo, alcohol, medicación, etc.) se recopilará de los registros electrónicos de los pacientes. Además, los eventos postoperatorios, especialmente la presencia de una fuga anastomótica, se observarán 30 días después de la operación. No se ha realizado un cálculo formal del tamaño de la muestra ya que el estudio es un estudio de factibilidad. Se incluirán 20 pacientes. Los pacientes participantes recibirán la misma atención y seguimiento posoperatorio y perioperatorio estándar que los pacientes no incluidos en el estudio.

Verde de indocianina El verde de indocianina (ICG) es un colorante de tricarbocianina no tóxico bien descrito que se ha utilizado durante décadas en oftalmología, cardiología y hepatología. Se han informado muy pocas reacciones adversas leves, pero se debe tener precaución en pacientes con tirotoxicosis, alergia al yodo o al verde de indocianina. Cuando se inyecta por vía intravenosa, se une a las lipoproteínas sanguíneas y se metaboliza únicamente en el hígado y se excreta en la bilis, con una vida media corta de aproximadamente 4-5 minutos.

Procedimiento quirúrgico y evaluación de la perfusión Cuando la disección y división de los vasos sanguíneos de alimentación estén completas y el conducto gástrico establecido y llevado al tórax, el cirujano gastrointestinal elegirá el punto más proximal posible en el conducto para la anastomosis (Cirujano de punto anastomótico, APS ) señalando mientras se captura una imagen, a ciegas para el cirujano torácico. Se introducirá una regla de papel estéril en el tórax, para medir la distancia entre los puntos de resección elegidos. Luego, se realiza la medición LSCI del conducto y, finalmente, se inyecta un bolo de ICG (0,25 mg/kg de peso corporal) por vía intravenosa y se lava con 5 ml de solución salina, y el tejido de interés se expone a luz NIR (longitud de onda de excitación). 750-800 nm) y emisión observada a 800 nm (FA). Durante las capturas de video de LSCI e ICG-FA, la respiración se pausará por un máximo de 20 segundos iniciada en el momento de la inyección de solución salina. Después de la FA, el cirujano torácico mediante evaluación visual determinará y marcará un nuevo punto anastomótico señalando el punto más proximal posible en el conducto para la anastomosis, mientras se toma una imagen (angiografía fluorescente del punto anastomótico, APFA). Tras la FA cuantitativa el cirujano marcará de nuevo un punto de anastomosis (APQFA). El punto final de la anastomosis será elegido por el cirujano torácico y gastrointestinal primario, y si la evaluación de la AF o la AF cuantitativa influirá en esta decisión, es decisión exclusiva del cirujano. Los mismos puntos se marcarán en la imagen de LSCI pero no se revelarán al cirujano ya que la evaluación cuantitativa de las demandas de LSCI en el análisis de datos post hoc.

Cuando el cirujano decide cuánto tejido resecar para asegurar una perfusión anastomótica óptima, se debe tener cuidado de no causar tensión en la anastomosis al resecar demasiado el conducto gástrico o el esófago, ya que la tensión es un factor de riesgo conocido de fuga anastomótica. Nuevamente, el nivel de resección lo decide únicamente el cirujano y esta decisión, como siempre, debe tomarse equilibrando los factores de tensión, perfusión y pérdida excesiva de tejido, todo combinado para garantizar una cicatrización anastomótica óptima.

Angiografía por fluorescencia laparoscópica Se conectará un laparoscopio (telescopio ICG-Hopkins de 30°, 10 mm, Karl Storz Gmbh and Co. KG, Tüttlingen, Alemania) a un sistema de cámara (IMAGE1, Karl Storz Gmbh and Co. KG, Tüttlingen, Alemania) y una fuente de luz (D-light P, Karl Storz Gmbh and Co. KG, Tüttlingen, Alemania) suministrará la luz de excitación y registrará la FA. El laparoscopio se fijará en un brazo de sujeción mecánico a 10 cm del tejido de interés, asegurando una posición estable durante todo el experimento.

Angiografía por fluorescencia asistida por robot Se utilizará un robot quirúrgico DaVinci SI (Intuitive Surgical Inc., Sunnyvale, CA, EE. UU.) y el sistema Firefly Fluorescence Imaging. La cámara se fijará a 10 cm del tejido de interés, asegurando una posición estable durante todo el experimento.

Angiografía de fluorescencia cuantitativa (Q-ICG) Un dispositivo de captura de video (Av.io HD™, Epiphan video, California, EE. UU.) se conectará al robot quirúrgico o al sistema de cámara laparoscópica y transferirá la captura de video a una tableta (Microsoft Surface Pro4 I5, Microsoft, Redmond, WA, EE. UU.). Se instalará un programa desarrollado para cuantificar la AF. Aquí el operador puede elegir regiones de interés para cuantificar a partir de la secuencia de video capturada. Se proporcionará una clasificación de color de la perfusión, así como valores cuantitativos de puntos específicos. A partir de esta evaluación, el cirujano determinará nuevamente un nuevo punto de resección (APQFA).

Comparación de puntos de resección La distancia desde el tumor hasta el RPS se medirá antes de la FA utilizando la regla de papel. Además, la distancia del APS al APFA y APQFA se medirá con la regla, ya sea durante el procedimiento o post hoc utilizando la captura de video. La comparación de la distancia se hará sobre la distancia de cada punto al tumor.

Viabilidad La viabilidad se investigará mediante la comparación de las tasas de finalización de los diferentes métodos de evaluación de la perfusión; tradicional, FA, Q-ICG.

Usabilidad La utilidad de la herramienta de evaluación cuantitativa de la perfusión se investigará con un cuestionario validado, la Escala de Usabilidad del Sistema, respondido por el cirujano inmediatamente después del procedimiento.

Estadísticas La comparación de datos se realizará mediante la prueba U de Mann Whitney o una prueba t de muestras pareadas según la normalidad de la distribución. Los valores de p < 0,05 se consideran significativos. No se ha realizado un cálculo formal del tamaño de la muestra, ya que el estudio se considera una prueba de viabilidad. Se reclutarán 20 pacientes. La evaluación estadística se realizó utilizando IBM SPSS Statistics © (v 22.0 SPSS Inc. Chicago, IL, EE. UU.).

Eventos adversos, riesgos y desventajas Los eventos adversos asociados con el uso de ICG son extremadamente raros y casi nunca ocurren reacciones anafilácticas graves. Sin embargo, se han tomado precauciones de seguridad al excluir a los pacientes con alergia al yodo, ICG o mariscos. Además, no se incluirán pacientes con insuficiencia hepática, tirotoxicosis, embarazo en curso o mujeres lactantes.