Lähi-infrapuna-perfuusio minimiinvasiivisen rintakehän leikkauksen aikana

Nykyiset kirurgiset lähestymistavat rintakehän pahanlaatuisiin kasvaimiin ovat epätäydellisiä: rintakehän pahanlaatuiset kasvaimet ovat tappavimpia diagnosoituja syöpiä kaikkialla maailmassa. Ei-pienisoluinen keuhkosyöpä (NSCLC) on edelleen syöpään liittyvän kuolleisuuden ykkössyy Yhdysvalloissa ja kaikkialla maailmassa. Ruokatorven syöpä on toiseksi yleisin rintakehän pahanlaatuinen syöpä, ja se on nopeimmin kasvava pahanlaatuinen syöpä Yhdysvalloissa. Yhdessä nämä kaksi kasvaintyyppiä aiheuttavat enemmän 150 000:n vuotuisen kuolleisuuden pelkästään Yhdysvalloissa. Potilaille, joilla on vaiheen I ja II sairaus, leikkaus tarjoaa parhaan mahdollisuuden pitkäaikaiseen selviytymiseen molemmissa pahanlaatuisissa kasvaimissa; leikkaushoitoon liittyy kuitenkin merkittävää sairastuvuutta, ja yli 20 %:lla potilaista on komplikaatioita.

Kuten muita kehon onteloita koskevissa leikkauksissa, rintakehän kasvainten turvallinen onkologinen resektio edellyttää huolellista ymmärtämistä valtimoveren virtauksesta kudoksiin, jotka on (1) leikattava ja (2) jäljelle jätettävä. Huolimatta näiden näkökohtien tärkeydestä, on vielä hyvin vähän työkaluja, jotka auttaisivat kirurgia tässä arvioinnissa. Kaksi esimerkkiä näistä kliinisistä ongelmista sisältävät (1) keuhkovaltimon rajaamisen keuhkosegmenttien poiston aikana ja (2) putkijohdon arvioinnin esofagelektomian aikana. Virheellisen perfuusion arvioinnin seurauksiin voi liittyä erilaisia ​​komplikaatioita, kuten vuotoa, ahtaumaa, absessia tai tarpeetonta resektiota.

Tämä protokolla kuvaa työkalun näihin tyydyttämättömiin tarpeisiin vastaamiseksi. Tarkemmin sanottuna tässä merkityksettömässä riskitutkimuksessa arvioidaan Olympus VISERA ELITE II -lähi-infrapuna (VE2 NIR) -kuvausjärjestelmän (Olympus Medical Systems Corp., Tokio, Japani) toteutettavuutta intraoperatiivisen perfuusion arvioimiseksi (1) keuhkosegmenttien poiston ja (2) aikana. ) mahakanavan perfuusio esofagektomian aikana havaitsemalla systeemisesti kuljetettu indosyaniinivihreä (ICG). VE2 NIR Imaging -järjestelmä on saanut US FDA:lta 510 000 hyväksynnän verenkierrolle ja siihen liittyvälle kudosperfuusiolle.

Indosyaniinivihreä (ICG): Indosyaniinivihreä on vesiliukoinen NIR-fluorofori, jonka molekyylipaino on 774,9 kDA. Suonensisäisesti annettuna ICG sitoutuu plasman albumiiniin muodostaen näin kiertävän nanopartikkelin. Pääasiallinen erittymismekanismi on maksa, koska maksa erittää yli 80 % käytettävissä olevasta ICG:stä alle 24 tunnissa. ICG on intensiivisimmin tutkittu NIR-varjoaine, ja Yhdysvaltain elintarvike- ja lääkevirasto (FDA) hyväksyi sen ihmisille annettavaksi vuonna 1958. Fluoroforina ICG:n huippuabsorptioaallonpituus on 805 nm ja huippuemissioaallonpituus 830 nm. ICG on halpa, myrkytön ja helposti saatavilla, joten se on ihanteellinen varjoaine intraoperatiiviseen NIR-kuvaukseen. FDA hyväksyy erityisesti sydämen minuuttitilavuuden, maksan toiminnan ja oftalmisen angiografian ICG:n.

Aiemmat kliiniset tiedot, jotka koskevat mahakanavan perfuusion ICG-pohjaista NIR-kuvausta esofageektomian aikana: Esophagectomy on edelleen ruokatorven syövän multimodaalihoidon tukipilari. Esophagectomian aikana sairas ruokatorvi resektoidaan ja mahalaukun jäljellä oleva osa (mahakanava) viedään rinnan läpi, jossa se anastomoidaan joko rintakehän tai kohdunkaulan ruokatorveen. Anastomoottiset ja tiehyetkomplikaatiot lisäävät merkittävästi esofagectomiaan liittyvää sairastuvuutta ja kuolleisuutta. Riittävä mahalaukun verisuoniperfuusio on elintärkeää näiden komplikaatioiden välttämiseksi. Tähän mennessä putken elinkelpoisuus on arvioitu intraoperatiivisesti kirurgin havainnointiarvioinnilla, mikä on subjektiivinen. Rintakehäkirurgit tarvitsevat kipeästi uusia tekniikoita, jotka voivat paremmin arvioida kudosperfuusiota ja mahakanavan iskemiaa. Yksi tällainen tekniikka on intraoperatiivisen NIR-kuvauksen käyttö ICG:llä näiden parametrien arvioimiseksi suoraan.

Tähän mennessä sadat potilaat ovat osallistuneet NIR-kuvantamistutkimuksiin ICG:llä mahakanavan perfuusion arvioimiseksi. Tässä lähestymistavassa pieniannoksinen ICG (2,5 mg - 25 mg) annetaan suonensisäisesti ja neoesofageaalisen kanavan kuvantaminen alkaa 30 sekuntia myöhemmin. Katsauksessa, jossa oli yli 420 potilasta, joille tehtiin tämä lähestymistapa, tämän NIR-signaalin havaittiin olevan toistettava, eikä havaittu toksisuutta. Tekijät raportoivat NIR-kuvauksen eduista muutoin havaitsemattomien poikittaisten verisuonten tunnistamisessa terminaalin ja lyhyiden mahavaltimoiden välillä. Ehkä vakuuttavampaa on se, että altistumispistemäärää vastaavassa tutkimuksessa, johon osallistui yli 214 koehenkilöä, potilailla, joille tehtiin esophagectomia, johon lisättiin NIR ja ICG, havaittiin anastomoottisten komplikaatioiden vähentyneen kolminkertaisesti (p=0,03) verrattuna niihin, joille tehtiin perinteinen esophagectomia. Tavoitteenamme on käyttää Olympus VE2 NIR Imaging System -kuvausjärjestelmää ICG:n kanssa arvioimaan mahakanavan perfuusiota minimaalisesti invasiivisen esofagelektomian aikana.

Aiemmat kliiniset kokemukset ICG-pohjaisesta NIR-kuvauksesta segmentaalisen anatomian arvioimiseksi keuhkojen resektion aikana: 2019 National Comprehensive Cancer Network (NCCN) -ohjeiden mukaan resekoitavien pahanlaatuisten keuhkovaurioiden kulta-standardihoito edellyttää anatomista resektiota (pneumonectomy, segmentect lobectomy) imusolmukkeiden näytteenotto. Potilaille, joiden leesiot ovat suurempia kuin 2 cm, lobektomia tai pneumonektomia on tyypillistä. Alle 2 cm:n segmenttien poiston on kuitenkin osoitettu antavan vastaavat onkologiset tulokset säilyttäen samalla keuhkojen toiminnallisen parenkyymin. Parenkyymiä säästävistä eduista huolimatta keuhkosegmenttien anatominen rajaaminen on haastavaa ja epätarkka. Nykyiset segmenttien poistomenetelmät sisältävät niiden segmentaalisten hengitysteiden huolellisen puristamisen, jotka syöttävät kasvainkuormitukseen liittyvää keuhkojen parenkyymaa, mitä seuraa ipsilateraalisen keuhkon insufflaatio. Tätä lähestymistapaa käyttämällä puristamaton (syöpävapaa) keuhko täyttyy, kun taas puristettu (resektoitava keuhko) pysyy atelektaattisena. Kirurgi resektii sitten "täyttymättömän" keuhkon. Keuhkorakkuloiden välisten sivuventilaatioverkostojen ja keuhkosyöpään liittyvien obstruktiivisten muutosten vuoksi näiden keuhkoalueiden väliset rajaviivat ovat usein epäselviä. Epätarkka resektio segmenttitasoja pitkin voi johtaa devaskularisoituneen kudoksen retentioon, riittämättömiin leikkausreunoihin tai tyhjentävien imusolmukkeiden epätäydelliseen puhdistumiseen.

Ottaen huomioon nykyisiin segmenttienpoistomenetelmiin liittyvät haasteet, monet ryhmät ovat alkaneet käyttää intraoperatiivista NIR-kuvausta ICG:n kanssa segmentaalisen anatomian rajaamiseksi paremmin. Tähän mennessä tuhannet potilaat kymmenissä laitoksissa ovat käyttäneet tätä menetelmää. Tässä lähestymistavassa pieniannoksinen ICG (vaihteluväli 10-50 mg) annetaan suonensisäisesti segmentaalisen keuhkovaltimon puristamisen jälkeen. Muutaman minuutin sisällä ICG:n toimituksesta puristamaton (terve) parenkyyma osoittaa vahvaa NIR-signaalia, joka havaitaan modifioidulla torakoskoopilla, kun taas puristettu (resekoitava) kudos pysyy tummina. Näissä toksisuutta raportoivissa tutkimuksissa ICG-annostelu aiheutti minimaalisia sivuvaikutuksia. Tavoitteenamme on käyttää Olympus VE2 NIR Imaging System -kuvausjärjestelmää käytettäessä ICG:n kanssa segmentaalisen perfuusioanatomian arvioimiseen minimaalisesti invasiivisen sublobar-keuhkojen segmentektomian aikana.