Maksan ja systeeminen hemodynaaminen mallinnus maksaleikkauksen aikana (LSM)

"Maksasyövän kirurgisesta hoidosta on tulossa yhä monimutkaisempaa, ja resektiot ovat usein laajoja, toistuvia ja patologisia maksaa (kirroosi tai monikemoterapia). Tämän asenteen tekee mahdolliseksi potilaiden parempi valinta ja perioperatiivinen hoito sekä maksan regeneratiivisuus. Vaikka laajat resektiot suoritettaisiin rutiininomaisesti, rajoituksena säilyy postoperatiivisen maksan vajaatoiminnan (PLF) riski, erityisesti potilailla, joilla on krooninen maksasairaus. Huolimatta lukuisista tunnetuista riskitekijöistä, joista osa on vältettävissä, PLF ja/tai postoperatiivinen maksan vajaatoiminta (askites) ovat edelleen yleisiä komplikaatioita (ilmaantuvuus > 5 %), ja PLF on edelleen yksi pääasiallisista postoperatiivisen kuoleman syistä.

Vaikeus on lopulta karsinologisiin tarpeisiin mukautetun hoidon valinnassa, jossa tasapaino on teknisesti toteutettavissa ja toiminnallisella ja metabolisella tasolla siedettävä. Tämä tasapaino perustuu objektiivisiin elementteihin (erityisesti volyymi- ja biologisiin kokeisiin) sekä kirurgin kokemukseen perustuvaan kirurgiseen arviointiin. Tämä arvio on epätäydellinen, todisteena kuolleisuus 3 kuukauden kuluttua hepatektomisista leikkauksista, joka on edelleen korkea, 5-7 %, kun otetaan huomioon kaikki hepatektomian tyypit. Näitä tuloksia on luonnollisesti mahdollista parantaa edelleen ja tietokonetyökalun on löydettävä paikkansa lääketieteellis-kirurgisessa algoritmissa. On jo tiedossa, että virtuaaliset (preoperatiiviset) 3D-maksarekonstruktiot ovat tärkeä apuväline ja johtavat postoperatiivisen sairastuvuuden ja kuolleisuuden vähenemiseen, mutta myös hemodynaamista simulaatiota voitaisiin käyttää päätöksenteon työkaluna.

Maksan poiston jälkeen tyydyttävän maksan toiminnan ylläpitämisen välttämättömyys on säilyttää riittävä parenkymaalisen jäännöstilavuus, joka liittyy maksan tilavuuteen ja splanchniiseen virtaukseen sopeutuneeseen intrahepaattiseen verenkiertoon (sisäänvirtaukseen), sekä riittävä ulosvirtaus (ulosvirtaus) välttämiseksi. mikä tahansa intrahepaattinen tukkoisuus. Resektion jälkeinen portocaval-gradientti on yksi tärkeimmistä heijastuksista maksan hemodynaamisista tiloista ja PLF-riskistä, mutta se on käytettävissä vain leikkauksen aikana, kun kirurginen toimenpide on suoritettu, eikä sitä siksi voida käyttää apuvälineenä ehdokkaita leikkaukseen. Tällä hetkellä on olemassa useita päätösalgoritmeja, jotka ohjaavat potilaan kirurgista hoitoa, jotka perustuvat leikkausta edeltäviin kliinisiin tai biologisiin tietoihin (verihiutaleet, bilirubiini, indosyaniinin vihreä puhdistuma, askites, ruokatorven suonikohjut...). Resektiota edeltävä portokavalin gradientti ≥10 mmHg, mitattuna tai arvioituna ei-invasiivisesti, mahdollistaa korkean riskin potilaiden valinnan, mutta se ei ole kovin herkkä ja spesifinen, eikä estä minkään PLF:n esiintymistä.

Tämän vuoksi tietyn potilaan (erityisesti kirroosin) on erittäin vaikea ennustaa tarkasti postoperatiivisen dekompensaation riskiä, ​​ja jotkut potilaat saattavat joskus saada alihoitoa dekompensaation pelosta. Näillä potilailla se on siksi mahdollisuuden menetystä.

Maksansiirrossa tarvitaan sama riittävyyden tarve verisuonikerroksen ja portaalin virtauksen välillä, erityisesti kun kyseessä on pieni siirrännäinen tai osittainen maksa. Yhteensopimattomuustapauksissa saattaa ilmetä pienikokoinen oireyhtymä, eli portaalihypertensio (PHT) ja elimen vajaatoiminta (PLF-vastaava), mikä vaarantaa siirteen ja potilaan. Kuten osittaisten hepatektomioita käytettäessä, transplantaation jälkeisen portokavalin gradientin ennustaminen auttaisi välttämään pienikokoisen oireyhtymän hienosäätämällä portaalin maksimimassavirtausta, jota ei saa ylittää. Näin ollen voitaisiin ehdottaa parempaa luovuttaja/vastaanottaja-parin yhteensovittamista, erityisesti elävän luovuttajan tai apusiirtojen yhteydessä.

Lopuksi portaaliembolisaatio on radiologinen toimenpide, jolla valmistetaan elin hepatektomiaa varten embolisoidun puolen atrofian ja vastapuolen hypertrofian kautta. Joskus, varsinkin kirroosissa, portaalin embolisaatiota voi monimutkaistaa porttitromboosi, jonka pääasiallinen riskitekijä on portocavalin gradientin kohoaminen. Tällä hetkellä ei ole työkalua tämän gradientin ennakoimiseksi, ja 0D-simulaatio mahdollistaisi tämän riskin välttämisen säätämällä embolisoitua tilavuutta (peräkkäisiä embolisaatioita tarvittaessa).

Viimeisen kahden vuosikymmenen lääketieteellis-kirurgisesta kehityksestä huolimatta maksakirurgian ehdokkaiden valinta perustuu vanhoihin ja riittämättömän herkkiin periaatteisiin, jotta toimenpide sopeutuisi tarkasti potilaan erityispiirteisiin ja minimoi postoperatiivisen riskin. Tämän tutkimuksen tavoitteena on auttaa kirurgeja heidän päätöksissään nykyaikaisten simulaatiotyökalujen ansiosta, joita ei ole koskaan testattu ihmisillä.

Ehdotettu työkalu on maksakirurgiaan sovellettu 0D-malli. Se perustuu tavallisiin differentiaaliyhtälöihin: verenvirtauksia edustavat sähkövirrat ja verenpaineet sähköjännitteillä. Sitä kutsutaan 0D:ksi, koska yhtälöissä ei ole avaruusulottuvuutta.

Simulaatiot ja ennusteet edellyttävät:

• Preoperatiivisten tietojen kerääminen (kuvantaminen, biologia, kliininen,...).
• Leikkausta edeltävän ja jälkeisen tiedon kerääminen: hemodynaamiset ja biologiset mittaukset.
• Postoperatiivisten tietojen kerääminen (välitön postoperatiivinen seuranta, nykyinen biologia, anatomopatologia).

Näitä ennen toimenpidettä koskevia tietoja käytetään mallin säätämiseen kullekin potilaalle. Kun malli on ""kalibroitu"" todellisiin olosuhteisiin, voidaan intervention simulointi suorittaa toimenpiteen jälkeisten tietojen ennustamiseksi ja verrata niitä todellisiin mittauksiin sekä korreloida niitä toimenpiteen jälkeisiin tapahtumiin.

Kaavio: ensimmäisessä vaiheessa leikkausta edeltävien ja intraoperatiivisten tietojen käyttö 0D-mallin parantamiseksi, joka alun perin kehitettiin eläimillä ja testattiin pilottitutkimuksessa ihmisillä. Algoritmin lopullisesta tarkkuudesta riippuen algoritmin validointi suoritetaan sitten toisessa vaiheessa.

Odotetut hyödyt osallistujille: ei hyötyä, koska lääketieteellis-kirurginen hallinta ei muutu suoritettujen mittausten perusteella. Kaikki simulaatiot suoritetaan leikkauksen jälkeen, jälkikäteen.

Odotetut hyödyt yhteiskunnalle (tulevat potilaat):

• Parannetut kriteerit sellaisten elinten tai potilaiden valinnassa, joille hepatektomia/transplantaatio/interventioradiologia voidaan tehdä komplikaatioiden tai kuoleman riskin minimoimiseksi.
• Mahdollinen parantaminen kirurgisissa tekniikoissa (vaskulaariset anastomoosit ja maksan sijainti).

Toimenpide:

Kaikkia mahdollisesti kelpoisia potilaita pyydetään osallistumaan tutkimukseen osana hoitoa suoritettavan preoperatiivisen käynnin aikana. Soveltuville potilaille, jotka ovat allekirjoittaneet suostumuslomakkeen, suoritetaan osana hoitoa protokollatoimenpiteitä, kuten virtausmagneettikuvaus ja ultraäänipohjainen maksan ja sydämen virtausmittaus.

Protokollatoimenpiteet suoritetaan myös intraoperatiivisesti toimenpiteen alussa ja lopussa (hepatektomia, TH tai portaaliembolisaatio). Potilaita, joilla on maksan poisto tai TH, seurataan toimenpiteen jälkeen samalla tavalla kuin D7- ja D30-hoitoa ultraäänellä, TT-skannauksella, biologisella tutkimuksella ja kirurgin konsultaatiolla.

Potilaille, joilla on porttiembolisaatio, tehdään myös protokollatoimenpiteet maksan poiston yhteydessä, joka suoritetaan 4–6 viikkoa portaalin embolisaation jälkeen. Näitä potilaita seurataan 1 kuukausi maksan poiston jälkeen, päivinä 7 ja 30 hepatektomian jälkeen.

Tilastollinen analyysi:

LSM on ennakoiva mallinkehitys- ja toteutettavuustutkimus, jossa ei ole testattavaa a priori hypoteesia; siksi tarvittavien koehenkilöiden määrä perustuu mahdollisiin sisällyttämiseen osallistuvassa keskuksessa 36 kuukauden ajalle. Mahdollinen mukaanotto on 50 potilasta vuodessa tai 150 potilasta 3 vuoden aikana. Tutkimuksessa on kaksi vaihetta: 0D-algoritmin kehitys- ja parannusvaihe sekä validointivaihe. Ensimmäisessä vaiheessa algoritmia testataan, kun sitä kehitetään yhä suuremmalla kohortilla. Algoritmin jokaisessa testissä leikkauksen jälkeen mitatun porto-ontelogradientin (PCG) ja simuloidun PCG:n välinen vastaavuus lasketaan käyttämällä luokan sisäistä korrelaatiokerrointa ja Bland & Altman -graafia. Toisen vaiheen valmistuminen riippuu ensimmäisen vaiheen tuloksista.

Nämä luvut ovat yhdenmukaisia ​​sen kanssa, että rekrytointikeskus on suuren volyymin suosituskeskus.