Nabij-infrarood perfusie tijdens minimaal invasieve thoracale chirurgie downloaden

De huidige chirurgische benaderingen van thoracale maligniteiten zijn imperfect: thoracale maligniteiten behoren tot de meest dodelijke kankers die over de hele wereld worden gediagnosticeerd. Niet-kleincellige longkanker (NSCLC) blijft de belangrijkste oorzaak van aan kanker gerelateerde sterfte in de Verenigde Staten en de rest van de wereld. Slokdarmkanker is de tweede meest voorkomende thoracale maligniteit en is de snelst groeiende maligniteit in de Verenigde Staten. Samen zijn deze 2 tumortypes alleen al in de Verenigde Staten verantwoordelijk voor een jaarlijkse sterfte van 150.000. Voor patiënten met stadium I- en stadium II-ziekte biedt een operatie de beste kans op overleving op de lange termijn voor beide maligniteiten; operatieve interventie gaat echter gepaard met aanzienlijke morbiditeit en meer dan 20% van de patiënten heeft complicaties.

Net als bij operaties waarbij andere lichaamsholten betrokken zijn, omvat veilige oncologische resectie van thoracale tumoren een zorgvuldig begrip van de arteriële bloedtoevoer naar weefsels die (1) gereseceerd en (2) achtergelaten moeten worden. Ondanks het belang van deze overwegingen, zijn er nog maar heel weinig hulpmiddelen om de chirurg te helpen bij deze beoordeling. Twee voorbeelden van deze klinische dilemma's zijn (1) afbakening van de longslagader tijdens pulmonale segmentectomie en (2) conduitbeoordeling tijdens slokdarmresectie. Gevolgen van onjuiste perfusiebeoordeling kunnen verschillende complicaties met zich meebrengen, zoals lekkage, vernauwing, abces of onnodige resectie.

Dit protocol beschrijft een hulpmiddel om in deze onvervulde behoeften te voorzien. Meer specifiek zal deze niet-significante risicostudie de haalbaarheid beoordelen van het Olympus VISERA ELITE II Near-infrared (VE2 NIR) Imaging System (Olympus Medical Systems Corp., Tokio, Japan om peroperatief de perfusie te beoordelen tijdens (1) pulmonale segmentectomie en (2 ) perfusie van de maagleiding tijdens slokdarmresectie door detectie van systemisch afgegeven indocyaninegroen (ICG). Het VE2 NIR-beeldvormingssysteem heeft 510.000 goedkeuringen verkregen van de Amerikaanse FDA voor bloedstroom en gerelateerde weefselperfusie.

Indocyaninegroen (ICG): Indocyaninegroen is een in water oplosbare NIR-fluorofoor met een molecuulgewicht van 774,9 kDA. Wanneer ICG intraveneus wordt toegediend, bindt het zich aan plasma-albumine, waardoor een circulerend nanodeeltje ontstaat. Het belangrijkste uitscheidingsmechanisme is hepatisch aangezien de lever meer dan 80% van het beschikbare ICG in minder dan 24 uur uitscheidt. ICG is het meest intensief bestudeerde NIR-contrastmiddel en werd in 1958 goedgekeurd door de Amerikaanse Food and Drug Administration (FDA) voor toediening door mensen. Als fluorofoor heeft ICG een piekabsorptiegolflengte van 805 nm en een piekemissiegolflengte van 830 nm. ICG is goedkoop, niet-toxisch en gemakkelijk verkrijgbaar, waardoor het een ideaal contrastmiddel is voor intra-operatieve NIR-beeldvorming. De FDA keurt ICG specifiek goed voor cardiale output, leverfunctie en oftalmische angiografie.

Eerdere klinische gegevens met betrekking tot ICG-gebaseerde NIR-beeldvorming van maagkanaalperfusie op het moment van slokdarmresectie: slokdarmresectie blijft een steunpilaar van multimodale therapie voor slokdarmkanker. Tijdens slokdarmresectie wordt de zieke slokdarm gereseceerd en wordt het resterende deel van de maag (maagleiding) door de borstkas gebracht, waar het wordt anastomoseerd op de thoracale of cervicale slokdarm. Complicaties van anastomose en conduits dragen significant bij aan de morbiditeit en mortaliteit geassocieerd met slokdarmresectie. Adequate vasculaire perfusie van de maagconduit is essentieel om deze complicaties te voorkomen. Tot op heden wordt de levensvatbaarheid van de conduit intraoperatief beoordeeld door observatie door de chirurg, wat subjectief is. Thoracale chirurgen hebben dringend behoefte aan nieuwe technologieën die de weefselperfusie en ischemie van het maagkanaal beter kunnen beoordelen. Een van die technieken is het gebruik van intraoperatieve NIR-beeldvorming met ICG om deze parameters direct te beoordelen.

Tot op heden zijn honderden patiënten betrokken geweest bij onderzoeken naar NIR-beeldvorming met ICG om de perfusie van de maagleiding te beoordelen. Bij deze benadering wordt een lage dosis ICG (2,5 mg-25 mg) intraveneus toegediend en begint de beeldvorming van de neo-slokdarmleiding 30 seconden later. In een beoordeling van meer dan 420 patiënten die deze benadering ondergingen, bleek dit NIR-signaal reproduceerbaar te zijn, zonder waargenomen toxiciteit. Auteurs rapporteerden voordelen van NIR-beeldvorming bij het identificeren van anders niet-detecteerbare dwarsvaten tussen de terminale arcade en de korte maagslagaders. Misschien overtuigender, in een propensity score-matched onderzoek met meer dan 214 proefpersonen, bleken patiënten die een slokdarmresectie ondergingen met de toevoeging van NIR met ICG een drievoudige afname (p=0,03) te hebben in anastomosecomplicaties in vergelijking met degenen die een traditionele slokdarmresectie ondergingen. Ons doel is om het Olympus VE2 NIR-beeldvormingssysteem met ICG te gebruiken om de perfusie van de maagbuis tijdens minimaal invasieve slokdarmresectie te evalueren.

Eerdere klinische ervaringen met op ICG gebaseerde NIR-beeldvorming om segmentale anatomie tijdens longresectie te beoordelen: volgens de richtlijnen van het National Comprehensive Cancer Network (NCCN) uit 2019 vereist de gouden standaardbehandeling van reseceerbare kwaadaardige longlaesies anatomische resectie (pneumonectomie, lobectomie of segmentectomie) met bemonstering van de lymfeklieren. Voor patiënten met laesies groter dan 2 cm is lobectomie of pneumonectomie typisch. Voor laesies van minder dan 2 cm is echter aangetoond dat segmentectomie gelijkwaardige oncologische resultaten oplevert terwijl ook het functionele longparenchym behouden blijft. Ondanks parenchymale spaarzame voordelen, is de anatomische afbakening van longsegmenten een uitdaging en onnauwkeurig. De huidige benaderingen van segmentectomie omvatten het zorgvuldig afklemmen van die segmentale luchtwegen die het longparenchym voeden dat betrokken is bij tumorbelasting, gevolgd door insufflatie van de ipsilaterale long. Met behulp van deze benadering wordt de niet-geklemde (kankervrije) long opgeblazen terwijl de geklemde (long die moet worden gereseceerd) atelectatisch blijft. De chirurg verwijdert vervolgens de "niet-opgeblazen" long. Vanwege collaterale ventilatoire netwerken tussen longblaasjes en obstructieve veranderingen geassocieerd met longkanker, zijn de scheidslijnen tussen deze longgebieden vaak onduidelijk. Onnauwkeurige resectie langs segmentale vlakken kan leiden tot retentie van gedevasculariseerd weefsel, ontoereikende chirurgische marges of onvolledige reiniging van drainerende lymfebanen.

Gezien de uitdagingen die gepaard gaan met de huidige benaderingen van segmentectomie, zijn veel groepen begonnen met het gebruik van intraoperatieve NIR-beeldvorming met ICG om de segmentale anatomie beter af te bakenen. Tot op heden hebben duizenden patiënten in tientallen instellingen deze methode gebruikt. Bij deze benadering wordt een lage dosis ICG (variërend van 10-50 mg) intraveneus toegediend na het afklemmen van de segmentale longslagader. Binnen enkele minuten na ICG-afgifte vertoont ongeklemd (gezond) parenchym een ​​sterk NIR-signaal dat wordt gedetecteerd met behulp van een gemodificeerde thoracoscoop, terwijl het geklemde (te reseceren) weefsel donker blijft. In deze onderzoeken die toxiciteit rapporteerden, waren er minimale bijwerkingen van de ICG-toediening. Ons doel is om het Olympus VE2 NIR-beeldvormingssysteem te gebruiken bij gebruik met ICG om segmentale perfusie-anatomie te beoordelen tijdens minimaal invasieve sublobaire pulmonale segmentectomie.