Perioperatív perfúziómérés – megvalósíthatósági és használhatósági tanulmány

Bevezetés:

Az optimális perfúzió elengedhetetlen a gasztrointesztinális sebészetben, amikor egy rákos szövet eltávolítása anastomosis-t igényel, mivel úgy tűnik, hogy a károsodott perfúzió az anasztomózis szivárgás (AL) fokozott kockázatával jár. Az AL súlyos szövődmény, amelynek a kockázata; elhúzódó kórházi tartózkodás, rák kiújulása, tartós sztóma a vastag- és végbélsebészetben, valamint megnövekedett rövid és hosszú távú mortalitás. Az anasztomózis gyenge perfúziójának elkerülése érdekében a műtéti eljárás során perfúziós vizsgálat szükséges. Hagyományosan a perfúziót vizuálisan és manuálisan értékeli a sebész a; a szövet színe, a reszekciós vonal vérzése és az artériás ellátási pulzus tapintással. Ezekről a módszerekről korábban bebizonyosodott, hogy megbízhatatlanok és hajlamosak a megfigyelők torzítására. Továbbá az artériás ellátás tapintása laparoszkópos vagy robot-asszisztált sebészetben nem lehetséges, és a tűzőgépek fokozott használata a bélelosztás során nem hagy vérző reszekciós vonalakat. Ezért újabb módszereket vizsgáltak a perfúzió értékelésére, és a fluoreszcens angiográfia (FA) és a lézeres foltkontraszt képalkotás (LSCI) nagyon ígéretes eredményeket mutatott. A nem randomizált vizsgálatok szisztematikus áttekintésében a szivárgási arány 916 colorectalis reszekcióban szignifikánsan alacsonyabb volt FA-t alkalmazva a kontrollokhoz képest (3,3%, [95% CI: 1,97-4,63%)] vs 8,5%, [95% CI: 4,8-12,2%], p=0,0055).

FA-ban a kérdéses szövetet közeli infravörös (NIR) fénynek teszik ki egy fluoreszcens festék intravénás injekciójával egyidejűleg. Amikor a festék eléri a megvilágított területet, fluoreszkál, és egy speciális szűrővel ellátott kamera monitoron tudja megjeleníteni a szövet mikrokeringését. Számos NIR-kamerarendszer van a piacon, amelyek kombinálják a technikát hagyományos laparoszkópos vagy robotizált berendezésekkel, és számos nem randomizált tanulmány kimutatta, hogy az FA csökkentheti az anasztomózisos szivárgás arányát a gyomor-bélrendszeri sebészetben. A legtöbb sebész az FA vizuális szubjektív értékelését használja, ami hajlamos lehet a megfigyelői torzításra. Ezenkívül, ha a kamerát nem tartják szabványos távolságra a szövettől, vagy eltérő koncentrációjú festéket használnak, a perfúzió hamis negatív vagy pozitív értékelése végezhető. Ezért azt állították, hogy szükség van egy objektív, elfogulatlan mennyiségi értékelési eszközre az FA-ban.

Korábban publikáltak egy kvantitatív algoritmust, amely a fluoreszcencia-idő görbét és a perfúzió kvantitatív paraméterét, a normalizált meredekséget adja meg, ahol közel lineáris korrelációt találtak a regionális áramlással. Eddig a méréseket az eljárás utáni videofelvételek elemzéseként végezték.

A módszer klinikai felhasználása érdekében kiemelt jelentőséggel bír egy olyan eszköz kifejlesztése és tesztelése, amelyet a sebész a beavatkozás során a perioperatív mérések elvégzésére működtethet. Érintőképernyős táblagépet fejlesztettek ki, hogy élő perioperatív kvantitatív perfúziós értékelést végezzenek FA segítségével. Az eszköz számos rendszerrel használható, beleértve a Karl Storz fluoreszcens laparoszkópos berendezést és az Intuitive daVinci SI vagy XI-jét. Ez az eszköz elengedhetetlen a technológia napi gyakorlatba való átültetéséhez, mivel lehetővé teszi a sebész számára, hogy azonnali kvantitatív perfúziós paramétert kapjon (normalizált lejtő) a kívánt érdeklődési területeken. Az eszköz interfészének könnyen használhatónak kell lennie, és fluoreszcencia-idő görbéket kell biztosítania a normalizált meredekség automatizált kiszámításának vezérléséhez. Ezenkívül a perfúzió intenzitásának színkódolt térképét kell biztosítani a vizsgált bél fehér fényes képének átfedéseként.

Cél:

Az érintőképernyős táblagépet jelenleg csak állatsebészeten tesztelték. Jelen tanulmány célja annak vizsgálata, hogy a perioperatív kvantitatív perfúziót értékelő eszköz alkalmazása javíthatja-e a perfúziós értékelést a műtét során emberben.

Hipotézisek:

• A FA-val végzett perioperatív perfúziós vizsgálat megváltoztatja a hagyományos vizuális perfúziós értékeléssel meghatározott reszekciós pontot a GI junction eljárásokban.
• A FA-val végzett kvantitatív perfúziós értékelés (Q-ICG) tovább módosítja a reszekciós pontot, amelyet az FA vizuális értékelése és a perfúzió hagyományos vizuális értékelése határoz meg a GI junctionalis eljárásokban.

Elsődleges végpontok:

• A perfúziós értékelés megvalósíthatósága hagyományos vizuális, vizuális FA-val és Q-ICG-vel – a teljesítési arányoknak megfelelően.
• Az eszköz megvalósíthatósága és használhatósága, a sebészek tapasztalatai a Q-ICG-tablet interfésszel - validált kérdőíven, a System Usability Scale-n értékelve.

Másodlagos végpontok:

• A hagyományos értékelés, FA és Q-ICG segítségével meghatározott reszekciós pontok távolságának különbségei.

Mód

Dizájnt tanulni:

A vizsgálatot megfigyelési megvalósíthatósági és használhatósági vizsgálatként végzik olyan betegeknél, akiknél a gastrooesophagealis junction (GI junction) nyílt vagy robottal segített reszekciója történik egyetlen egyetemi kórházi központban (Rigshospitalet, Sebészeti Gasztroenterológiai Osztály). A betegek saját kontrolljukként fognak szolgálni. A demográfiai adatokat (tumor stádium, nem, életkor, BMI, neoadjuváns kezelés, ASA-besorolás, dohányzás, alkohol, gyógyszeres kezelés stb.) az elektronikus betegnyilvántartásból gyűjtjük. Ezenkívül a posztoperatív eseményeket, különösen az anasztomózisos szivárgás jelenlétét a műtét után 30 nappal fel kell jegyezni. Formális mintanagyság-számításra nem került sor, mivel a tanulmány megvalósíthatósági tanulmány. 20 beteget vonnak be. A résztvevő betegek ugyanazt a szokásos poszt- és perioperatív ellátást és nyomon követést kapják, mint a vizsgálatban nem szereplő betegek.

Indocyanine green Az indocianine green (ICG) egy jól leírt, nem toxikus trikarbocianin festék, amelyet évtizedek óta használnak a szemészetben, kardiológiában és hepatológiában. Nagyon kevés enyhe mellékhatást jelentettek, de a thyreotoxicosisban szenvedő, jód- vagy indocianinzöldre allergiás betegeknél óvatosan kell eljárni. Intravénásan beadva kötődik a vér lipoproteinekjéhez, és kizárólag a májban metabolizálódik, és az epével választódik ki, felezési ideje rövid, körülbelül 4-5 perc.

Sebészeti eljárás és perfúziós értékelés Amikor a tápláló erek disszekciója és felosztása befejeződött, és a gyomorvezeték létrejött és a mellkashoz húzódik, a gyomor-bélrendszeri sebész kiválasztja a lehető legproximálisabb pontot a vezetéken az anasztomózishoz (Anasztomózispont sebész, APS ) rámutatással, miközben a kép készül, vak a mellkassebész számára. Steril papírvonalzót helyezünk a mellkasba, hogy megmérjük a választott reszekciós pontok közötti távolságot. Ezután elvégzik a vezeték LSCI mérését, végül intravénásan ICG-bolust (0,25 mg/ttkg) fecskendeznek be, és 5 ml sóoldattal átöblítik, majd a kívánt szövetet NIR-fénynek (gerjesztési hullámhossz) tesszük ki. 750-800 nm) és 800 nm-en megfigyelt emisszió (FA). Az LSCI és az ICG-FA videórögzítése során a légzés legfeljebb 20 másodpercre szünetel a sóoldat befecskendezésének pillanatában. Az FA után a mellkassebész vizuális értékeléssel meghatároz és megjelöl egy új anasztomózis pontot úgy, hogy a lehető legproximálisabb pontra mutat az anasztomózis vezetékén, miközben kép készül (anasztomózispont fluoreszcens angiográfia, APFA). A kvantitatív FA után a sebész ismét megjelöl egy anasztomózis pontot (APQFA). A végső anasztomózis pontot az elsődleges gasztrointesztinális és mellkassebész választja ki, és ha az FA vagy a kvantitatív FA értékelése befolyásolja ezt, az kizárólag a sebészen múlik. Ugyanezek a pontok lesznek megjelölve az LSCI-képen is, de nem tárják fel a sebész számára, mivel az LSCI-igények kvantitatív értékelése megköveteli a post hoc adatelemzést.

Amikor a sebész eldönti, hogy mekkora szövetet kell reszekálni az optimális anasztomózisos perfúzió biztosításához, ügyelni kell arra, hogy ne okozzon feszültséget az anasztomózisban a gyomorvezeték vagy a nyelőcső túl nagy részének reszekciójával, mivel a feszültség az anasztomózis szivárgás ismert kockázati tényezője. A reszekció mértékét ismét csak a sebész dönti el, és ezt a döntést, mint mindig, a feszültség, a perfúzió és a túlzott szövetveszteség egyensúlyi tényezőinek figyelembevételével kell meghozni – mindezt az optimális anasztomózisos gyógyulás érdekében.

Laparoszkópos fluoreszcens angiográfia Egy laparoszkópot (ICG-Hopkins telescope 30°, 10 mm, Karl Storz Gmbh and Co. KG, Tüttlingen, Németország) csatlakoztatunk egy kamerarendszerhez (IMAGE1, Karl Storz Gmbh and Co. KG, Tüttlingen, Németország) és egy fényforrás (D-light P, Karl Storz Gmbh és Co. KG, Tüttlingen, Németország) szolgáltatja a gerjesztő fényt és rögzíti az FA-t. A laparoszkópot a vizsgált szövettől 10 cm-re lévő mechanikus tartókarba rögzítik, biztosítva a stabil pozíciót a kísérlet során.

Robot-asszisztált fluoreszcens angiográfia DaVinci SI sebészeti robotot (Intuitive Surgical Inc., Sunnyvale, CA, USA) és a Firefly Fluorescence Imaging rendszert használjuk. A kamerát a kívánt szövettől 10 cm-re rögzítik, így biztosítva a stabil pozíciót a kísérlet során.

Kvantitatív fluoreszcens angiográfia (Q-ICG) Videórögzítő eszköz (Av.io HD™, Epiphan video, California, USA) csatlakoztatva lesz a sebészeti robothoz vagy a laparoszkópos kamerarendszerhez, és a videófelvételt egy táblagépre továbbítják (Microsoft Surface Pro4 I5, Microsoft, Redmond, WA, USA). Az FA számszerűsítésére kifejlesztett program telepítésre kerül. Itt a kezelő kiválaszthatja az érdeklődésre számot tartó régiókat a rögzített videósorozatból. A perfúzió színbesorolását, valamint meghatározott pontokból származó mennyiségi értékeket biztosítunk. Ebből az értékelésből a sebész ismét meghatároz egy új reszekciós pontot (APQFA).

A reszekciós pontok összehasonlítása A daganat és az RPS közötti távolságot az FA előtt megmérjük a papírvonalzó segítségével. Ezenkívül az APS és az APFA és APQFA közötti távolságot a vonalzó segítségével mérik, akár az eljárás során, akár utólag a videórögzítés segítségével. A távolság összehasonlítása az egyes pontok daganattól való távolsága alapján történik.

Megvalósíthatóság A megvalósíthatóság vizsgálata a különböző perfúziós értékelési módszerek befejezési arányának összehasonlításával történik; hagyományos, FA, Q-ICG.

Használhatóság A kvantitatív perfúziós értékelő eszköz használhatóságát validált kérdőívvel, a System Usability Scale-val vizsgáljuk, amelyre a sebész közvetlenül a beavatkozás után válaszol.

Statisztika Az adatok összehasonlítása Mann Whitney U-próbával vagy páros mintás t-próbával történik, az eloszlás normalitásától függően. A 0,05-nél kisebb P-értékek szignifikánsnak minősülnek. Formális mintanagyság-számításra nem került sor, mivel a tanulmány megvalósíthatósági kísérletnek minősül. 20 beteget vesznek fel. A statisztikai kiértékelés az IBM SPSS Statistics © (22.0 SPSS Inc. Chicago, IL, USA) segítségével történt.

Nemkívánatos események, kockázatok és hátrányok Az ICG használatával kapcsolatos nemkívánatos események rendkívül ritkák, és súlyos anafilaxiás reakciók szinte soha nem fordulnak elő. Mindazonáltal biztonsági óvintézkedéseket tettek a jódra, ICG-re vagy kagylókra allergiás betegek kizárásával. Ezen túlmenően, nem tartoznak bele a májelégtelenségben, a tirotoxikózisban szenvedő, folyamatban lévő terhességben szenvedő vagy szoptató nők.