周術期灌流測定 - 実現可能性と有用性の研究

序章：

癌組織の切除が吻合を必要とする消化管手術では、最適な灌流が不可欠です。これは、灌流障害が吻合部漏出 (AL) のリスクの増加と関連しているように思われるためです。 AL は、次のリスクを伴う深刻な合併症です。入院の長期化、癌の再発、結腸直腸手術における永久ストーマ、および短期および長期死亡率の増加。 吻合部の灌流不良を避けるために、手術中に灌流評価が必要です。 伝統的に、灌流は外科医が判断することによって視覚的および手動で評価されます。組織の色、切除線からの出血、および触診による動脈供給パルス。 これらの方法は、信頼性が低く、観察者のバイアスがかかりやすいことが以前に示されています。 さらに、腹腔鏡手術やロボット支援手術では動脈供給の触診は不可能であり、腸を分割するためのステープラーの使用が増えているため、出血した切除線は残りません。 したがって、灌流評価のための新しい方法が調査され、蛍光血管造影 (FA) とレーザー スペックル コントラスト イメージング (LSCI) が非常に有望な結果を示しています。 無作為化されていない研究のシステマティック レビューでは、916 の結腸直腸切除における漏出率は、コントロールと比較して FA を使用した場合に有意に低かった (3.3%、[95% CI: 1.97-4.63%] 対 8.5%、[95% CI: 4.8-12.2%]、 p=0.0055)。

FA では、関心のある組織は、蛍光色素の静脈内注射と同時に近赤外 (NIR) 光にさらされます。 染料が照射された領域に到達すると、蛍光を発し、特殊なフィルターを備えたカメラがモニター上の組織の微小循環を視覚化できます。 多くの NIR カメラ システムが市場に出回っており、この技術を従来の腹腔鏡またはロボット装置と組み合わせており、いくつかの非無作為化研究では、FA が消化管手術における吻合漏れ率を低下させる可能性があることが示されています。 ほとんどの外科医は、FA の視覚的な主観的評価のみを使用しており、観察者のバイアスがかかりやすい可能性があります。 さらに、カメラが組織から標準的な距離で保持されていない場合、または異なる濃度の色素が使用されている場合、灌流の偽陰性または偽陽性の評価が行われる可能性があります。 したがって、FA には客観的で偏りのない定量的評価ツールが必要であると主張されてきました。

蛍光時間曲線と灌流の定量的パラメーターを提供する定量化アルゴリズムである正規化された勾配は、以前に公開されており、地域の流れとほぼ線形の相関関係が見つかりました。 これまでは、手術後のビデオ録画の分析として測定が行われてきました。

この方法を臨床環境で使用するためには、手術中に外科医が操作して周術期測定を実行できるツールの開発とテストが非常に重要です。 タッチ スクリーン タブレットは、FA を使用してライブの周術期の定量的灌流評価を実行するために開発されました。 このツールは、Karl Storz 蛍光腹腔鏡装置や Intuitive の daVinci SI または XI を含むいくつかのシステムで使用できます。 このツールは、外科医が目的の関心領域で灌流の定量的パラメーター (正規化された勾配) を即座に取得できるようにするため、この技術を日常業務に実装するために不可欠です。 ツールのインターフェイスは使いやすく、正規化された勾配の自動計算を制御するための蛍光時間曲線を提供する必要があります。 さらに、灌流強度の色分けされたマップを、調査した腸の白色光写真にオーバーレイとして提供する必要があります。

標的：

タッチスクリーン タブレットは現在、動物の手術でのみテストされています。 本研究の目的は、周術期の定量的灌流評価ツールの使用が人間の手術中の灌流評価を改善するかどうかを調査することです。

仮説:

• FA による周術期灌流評価は、GI ジャンクション手順における従来の視覚的灌流評価によって決定された切除点を変更します。
• FA による定量的灌流評価 (Q-ICG) は、FA の視覚的評価と従来の GI 接合手順における灌流の視覚的評価によって決定される切除点をさらに変更します。

主要エンドポイント:

• 従来のビジュアル、ビジュアル FA、および Q-ICG を使用した灌流評価の実現可能性 - 完了率に準拠。
• ツールの実現可能性と使いやすさ、Q-ICG タブレット インターフェースを使用した外科医の経験 - 検証済みの質問票である System Usability Scale で評価されます。

二次エンドポイント:

• 従来の評価、FA、および Q-ICG を使用して決定された切除点からの距離の違い。

メソッド

研究デザイン:

この研究は、単一の大学病院センター (Rigshospitalet、外科消化器科) で胃食道接合部 (GI 接合部) の開腹切除またはロボット支援切除を受ける患者を対象に、実現可能性および有用性の観察試験として実施されます。 患者は自分自身のコントロールとして機能します。 人口統計学的情報 (腫瘍の病期分類、性別、年齢、BMI、ネオアジュバント治療、ASA 分類、喫煙、アルコール、投薬など) は、電子患者記録から収集されます。 さらに、術後のイベント、特に吻合漏れの存在は、術後 30 日目に記録されます。 この調査は実現可能性調査であるため、正式なサンプル サイズの計算は実行されていません。 20人の患者が含まれます。 参加患者は、研究に含まれていない患者と同じ標準的な術後および周術期のケアとフォローアップを受けます。

インドシアニン グリーン インドシアニン グリーン (ICG) は、眼科、心臓病学、および肝臓病学で何十年も使用されている、よく知られている非毒性のトリカルボシアニン色素です。 軽度の副作用はほとんど報告されていませんが、甲状腺中毒症の患者、ヨウ素またはインドシアニングリーンに対するアレルギーには注意が必要です. 静脈内に注射すると、血中のリポタンパク質に結合し、肝臓でのみ代謝され、胆汁に排泄されます。半減期は約 4 ～ 5 分です。

外科的処置と灌流評価栄養血管の解剖と分割が完了し、胃導管が確立されて胸部に引き寄せられると、消化管外科医は吻合のために導管上で可能な限り最も近位の点を選択します（吻合点外科医、APS ) 画像がキャプチャされている間、ポインティングすることで、胸部外科医には見えなくなります。 選択した切除点間の距離を測定するために、無菌紙定規を胸部に導入します。 その後、導管の LSCI 測定が実行され、最後に、ICG のボーラス (0.25 mg/kg 体重) が静脈内に注射され、5 mL の生理食塩水でフラッシュされ、関心のある組織が NIR 光 (励起波長) にさらされます。 750-800 nm) および 800 nm (FA) で観察される発光。 LSCI および ICG-FA のビデオ キャプチャ中に、生理食塩水注入の瞬間に開始された最大 20 秒間、呼吸が一時停止されます。 FA の後、胸部外科医は視覚的評価により、吻合用の導管上で可能な限り最も近位の点を指して新しい吻合点を決定し、マークを付けます (吻合点蛍光血管造影法、APFA)。 定量的 FA の後、外科医は再び吻合点 (APQFA) をマークします。 最終的な吻合点は、主要な消化管および胸部外科医によって選択され、FA または定量的 FA の評価がこの決定に影響を与えるかどうかは、もっぱら外科医次第です。 同じ点が LSCI 画像にマークされますが、LSCI の定量的評価が事後データ分析に要求されるため、外科医には明らかにされません。

外科医が最適な吻合灌流を確保するために切除する組織の量を決定するときは、緊張が吻合漏れの既知の危険因子であるため、胃導管または食道を切除しすぎて吻合に緊張が生じないように注意する必要があります。 繰り返しますが、切除のレベルは外科医が単独で決定します。この決定は、いつものように、最適な吻合治癒を確保するためにすべてを組み合わせて、緊張、灌流、および過剰な組織損失の要因のバランスをとって行う必要があります。

腹腔鏡蛍光血管造影 腹腔鏡 (ICG-Hopkins 望遠鏡 30°、10 mm、Karl Storz Gmbh and Co. KG、Tüttlingen、Germany) がカメラ システム (IMAGE1、Karl Storz Gmbh and Co. KG、Tüttlingen、Germany) に接続されます。光源 (D-light P、Karl Storz Gmbh and Co. KG、Tüttlingen、ドイツ) は励起光を供給し、FA を記録します。 腹腔鏡は、目的の組織から 10 cm の機械的保持アームに固定され、実験全体で安定した位置を確保します。

ロボット支援蛍光血管造影手術ロボット DaVinci SI (Intuitive Surgical Inc.、Sunnyvale、CA、USA) と Firefly Fluorescence Imaging システムが使用されます。 カメラは、目的の組織から 10 cm 固定され、実験全体で安定した位置が確保されます。

定量的蛍光血管造影 (Q-ICG) ビデオ キャプチャ デバイス (Av.io HD™、Epiphan ビデオ、米国カリフォルニア州) は、手術用ロボットまたは腹腔鏡カメラ システムに接続され、ビデオ キャプチャをタブレット (Microsoft Surface Pro4 I5、Microsoft、米国ワシントン州レドモンド) に転送されます。 FAを定量化するために開発されたプログラムがインストールされます。 ここで、オペレータは、キャプチャしたビデオ シーケンスから定量化する対象領域を選択できます。 灌流のカラー グレーディングと、特定のポイントからの定量値が提供されます。 この評価から、外科医は再び新しい切除点 (APQFA) を決定します。

切除点の比較腫瘍から RPS までの距離は、紙定規を使用して FA の前に測定されます。 さらに、APS から APFA および APQFA までの距離は、手順中またはビデオ キャプチャを使用して事後的に定規を使用して測定されます。 距離の比較は、腫瘍からの各ポイントの距離で行われます。

実現可能性 実現可能性は、異なる灌流評価方法の完了率を比較することによって調査されます。トラディショナル、FA、Q-ICG。

ユーザビリティ 定量的灌流評価ツールのユーザビリティは、検証済みの質問表であるシステム ユーザビリティ スケールを使用して調査され、手術直後に外科医によって回答されます。

統計 データの比較は、分布の正規性に応じて、マン ホイットニーの U 検定または対応のあるサンプルの t 検定を使用して実行されます。 P 値 < 0.05 は有意と見なされます。 この研究は実現可能性試験と見なされるため、正式なサンプルサイズの計算は行われていません。 20人の患者が募集されます。 統計評価は、IBM SPSS Statistics © (v 22.0 SPSS Inc. Chicago, IL, USA) を使用して実行されました。

有害事象、リスク、および不利な点 ICG の使用に関連する有害事象は非常にまれであり、重度のアナフィラキシー反応はほとんど発生していません。 ただし、ヨウ素、ICG、または甲殻類にアレルギーのある患者を除外することにより、安全上の予防措置が講じられています。 さらに、肝不全、甲状腺中毒症、妊娠中、または授乳中の女性の患者は含まれません。