간 수술 중 간 및 전신 혈류역학 모델링 (LSM)

"간암의 외과적 관리는 종종 광범위하고 반복적이며 병리학적 간(간경화 또는 다중 화학 요법)에 대한 절제로 점점 더 복잡해지고 있습니다. 이러한 태도는 환자의 더 나은 선택과 수술 전후 관리, 그리고 간의 재생 능력에 의해 가능합니다. 그러나 광범위한 절제가 일상적으로 수행되더라도 특히 만성 간 질환 환자의 경우 수술 후 간부전(PLF)의 위험이 제한됩니다. 수많은 알려진 위험 요인에도 불구하고 그 중 일부는 피할 수 있지만 PLF 및/또는 수술 후 간 대상부전(복수)은 빈번한 합병증(발생률 > 5%)으로 남아 있으며 PLF는 여전히 수술 후 사망의 주요 원인 중 하나입니다.

마지막으로 어려움은 기술적으로 실현 가능한 것과 기능 및 대사 수준에서 허용되는 것 사이의 균형과 함께 암학적 요구에 맞는 치료법을 선택하는 데 있습니다. 이 균형은 객관적인 요소(특히 용적 측정 및 생물학적 검사)와 외과 의사의 경험을 기반으로 한 외과적 평가를 기반으로 합니다. 이 추정치는 불완전하며 모든 유형의 간 절제술을 고려할 때 여전히 높은 간 절제술 후 3개월의 사망률이 5~7%라는 증거가 있습니다. 이러한 결과를 더욱 개선하는 것이 분명히 가능하며 컴퓨터 도구는 의료-외과 알고리즘에서 자신의 위치를 ​​찾아야 합니다. 가상(수술 전) 3D 간 재건이 중요한 도움이 되고 수술 후 이환율과 사망률을 감소시키는 것으로 이미 알려져 있지만 혈역학 시뮬레이션도 의사 결정 도구로 사용할 수 있습니다.

간절제술 후 만족스러운 간 기능을 유지하기 위해서는 간의 용적과 내장 흐름에 적응된 간내 혈액 공급(유입)과 관련된 충분한 잔여 실질 용적을 보존하고 충분한 폐수(유출)를 모든 간내 혼잡. 절제 후 portocaval gradient는 간의 혈역학적 상태와 PLF의 위험을 가장 잘 반영하는 것 중 하나이지만 수술 절차가 수행된 후 수술 중에만 사용할 수 있으므로 선택 도구로 사용할 수 없습니다. 수술 후보. 현재 수술 전 임상 또는 생물학적 데이터(혈소판, 빌리루빈, 인도시아닌 그린 클리어런스, 복수, 식도 정맥류...)를 기반으로 환자의 수술 관리를 안내하는 몇 가지 결정 알고리즘이 있습니다. 비침습적으로 측정되거나 추정되는 절제 전 portocaval gradient ≥10 mmHg는 고위험 환자의 선택을 허용하지만 매우 민감하고 구체적이지 않으며 PLF의 발생을 예방하지 않습니다.

따라서 특정 환자(특히 간경변증)가 수술 후 대상부전의 위험을 정확하게 예측하는 것은 매우 어려운 일이며 일부 환자는 때때로 대상부전에 대한 두려움 때문에 제대로 치료받지 못할 수 있습니다. 따라서 이러한 환자의 경우 기회 상실입니다.

간 이식에서 혈관층과 문맥 흐름 사이의 적절성에 대한 동일한 필요성이 필요하며, 특히 작은 이식편이나 간 부분의 경우에 그러합니다. 불일치의 경우 크기에 비해 작은 증후군, 즉 문맥 고혈압(PHT) 및 장기 부전(PLF 등가)이 발생하여 이식편과 환자를 위험에 빠뜨릴 수 있습니다. 부분 간 절제술과 마찬가지로 이식 후 문맥정맥 구배를 예측하면 최대 질량 문맥 유량을 초과하지 않도록 미세 조정하여 크기에 비해 작은 증후군을 피하는 데 도움이 됩니다. 따라서 기증자/수혜자 쌍의 더 나은 일치가 특히 생체 기증자 또는 보조 이식에 대해 제안될 수 있습니다.

마지막으로 문맥 색전술은 색전된 쪽의 위축과 반대쪽 비대를 통해 간 절제술을 위한 장기를 준비하는 방사선 절차입니다. 때때로, 특히 간경변증에서 문맥 색전술은 문맥 구배의 상승이 주요 위험 요소인 문맥 혈전증에 의해 복잡해질 수 있습니다. 현재 이 기울기를 예상하는 도구는 없으며 0D 시뮬레이션을 통해 색전된 부피를 조정하여 이러한 위험을 피할 수 있습니다(필요한 경우 순차 색전술).

결국, 지난 20년 동안 의학-외과적 진보에도 불구하고, 간 수술 후보자 선택은 특정 환자 특성에 맞게 절차를 정교하게 조정하고 수술 후 위험을 최소화하기 위해 오래되고 불충분하게 민감한 원칙에 기초하고 있습니다. 이 연구의 목적은 인체에서 테스트된 적이 없는 최신 시뮬레이션 도구 덕분에 의사의 결정을 돕는 것입니다.

제안하는 도구는 간 수술에 적용되는 0D 모델이다. 그것은 상미분 방정식을 기반으로 합니다. 혈류는 전류로, 혈압은 전압으로 표현됩니다. 방정식에 공간 차원이 없기 때문에 0D라고 합니다.

시뮬레이션 및 예측에는 다음이 필요합니다.

• 수술 전 데이터 수집(영상, 생물학, 임상 등).
• 수술 중 사전 절차 및 사후 절차 데이터 수집: 혈역학 및 생물학적 측정.
• 수술 후 데이터 수집(즉시 수술 후 후속 조치, 현재 생물학, 해부학 병리학).

이러한 사전 절차 데이터는 각 환자에 대한 모델을 조정하는 데 사용됩니다. 모델이 실제 조건에 대해 ""보정""되면 개입 시뮬레이션을 수행하여 절차 후 데이터를 예측하고 이를 실제 측정과 비교하고 절차 후 이벤트와 연관시킬 수 있습니다.

계획: 첫 번째 단계에서는 수술 전 및 수술 중 데이터를 사용하여 처음에 동물에서 개발되고 인간의 파일럿 연구에서 테스트된 0D 모델을 개선합니다. 알고리즘의 최종 정확도에 따라 두 번째 단계에서 알고리즘 검증이 수행됩니다.

참가자에 대한 기대 이점: 수행된 측정을 기반으로 의료-외과 관리의 수정이 없기 때문에 이점이 없습니다. 모든 시뮬레이션은 수술 후 후향적으로 수행됩니다.

사회에 기대되는 혜택(미래의 환자):

• 합병증이나 사망의 위험을 최소화하기 위해 간절제술/이식/중재적 방사선학의 대상이 되는 장기 또는 환자를 선택하는 기준을 개선했습니다.
• 수술 기술의 가능한 개선(혈관 문합 및 간 위치 지정).

절차:

잠재적으로 자격이 있는 모든 환자는 치료의 일환으로 수행되는 수술 전 방문 중에 연구에 참여하도록 요청받을 것입니다. 동의서에 서명한 적격 환자는 치료의 일환으로 흐름 MRI 및 초음파 기반 간 및 심장 유량 측정과 같은 프로토콜 절차를 수행하게 됩니다.

프로토콜 절차는 또한 절차의 시작과 끝에서 수술 중에 수행됩니다(간 절제술, TH 또는 문맥 색전술). 간 절제술 또는 TH 환자는 시술 후 D7 및 D30에서 초음파, CT 스캔, 생물학적 검사 및 외과의와의 상담과 동일한 후속 조치를 받게 됩니다.

문맥 색전술을 받은 환자는 간문맥 색전술 후 4~6주 후에 시행되는 간절제 시 프로토콜 절차도 수행하게 됩니다. 이들 환자는 간절제술 후 1개월, 간절제술 후 D7 및 D30에 후속 조치될 것이다.

통계 분석:

LSM은 테스트할 선험적 가설이 없는 탐색적 예측 모델 개발 및 타당성 연구입니다. 따라서 필요한 피험자의 수는 참여 센터에서 36개월 동안 실행 가능한 포함을 기반으로 합니다. 잠재적인 포함은 연간 50명의 환자 또는 3년 동안 150명의 환자입니다. 이 연구에는 0D 알고리즘의 개발 및 개선 단계와 검증 단계의 두 단계가 있습니다. 첫 번째 단계에서는 알고리즘이 점점 더 큰 코호트에서 개발됨에 따라 테스트됩니다. 알고리즘의 각 테스트에서 수술 후 측정된 PCG(porto-cavity gradient)와 시뮬레이션된 PCG 사이의 일치는 클래스 내 상관 계수와 Bland & Altman 그래프를 사용하여 계산됩니다. 두 번째 단계의 완료는 첫 번째 단계의 결과에 따라 달라집니다.

이 수치는 모집 센터가 고용량 소개 센터인 것과 일치합니다.