Perioperativ perfusjonsmåling - en mulighets- og brukervennlighetsstudie

Introduksjon:

En optimal perfusjon er avgjørende ved gastrointestinal kirurgi når reseksjon av et kreftvev krever anastomose, siden svekket perfusjon ser ut til å være assosiert med økt risiko for anastomotisk lekkasje (AL). AL er en alvorlig komplikasjon med risiko for; forlenget sykehusopphold, kreftresidiv, permanent stomi ved kolorektal kirurgi og økt dødelighet på kort og lang sikt. For å unngå dårlig perfusjon av en anastomose, er perfusjonsvurdering nødvendig under den operative prosedyren. Tradisjonelt vurderes perfusjon visuelt og manuelt av kirurgen ved å bedømme; farge på vevet, blødning fra reseksjonslinjen og arteriell forsyningspuls ved palpasjon. Disse metodene har tidligere vist seg å være upålitelige og utsatt for observatørskjevhet. Videre er palpasjon av arteriell forsyning ikke mulig ved laparoskopisk eller robotassistert kirurgi, og økt bruk av stiftemaskiner for å dele tarmen etterlater ingen blødende reseksjonslinjer. Derfor har nyere metoder for perfusjonsvurdering blitt undersøkt, og fluorescensangiografi (FA) og laserflekkkontrastavbildning (LSCI) har vist meget lovende resultater. I en systematisk gjennomgang av ikke-randomiserte studier var lekkasjeraten i 916 kolorektale reseksjoner signifikant lavere ved bruk av FA sammenlignet med kontroller (3,3 %, [95 % KI: 1,97-4,63 %] vs 8,5 %, [95 % KI: 4,8–12,2 %], p=0,0055).

I FA blir vevet av interesse utsatt for nær-infrarødt (NIR) lys samtidig med intravenøs injeksjon av et fluorescerende fargestoff. Når fargestoffet når det opplyste området, fluorescerer det, og et kamera med et spesielt filter kan visualisere mikrosirkulasjonen av vevet på en monitor. Mange NIR-kamerasystemer er på markedet, som kombinerer teknikken med konvensjonelt laparoskopisk eller robotutstyr, og flere ikke-randomiserte studier har indikert at FA kan redusere anastomotisk lekkasjehastighet ved gastrointestinal kirurgi. De fleste kirurger bruker kun en visuell subjektiv vurdering av FA, som kan være utsatt for observatørskjevhet. Dessuten, hvis kameraet ikke holdes i en standard avstand fra vevet, eller en annen konsentrasjon av fargestoff brukes, kan det gjøres en falsk negativ eller positiv vurdering av perfusjonen. Derfor har det blitt hevdet at det er behov for et objektivt objektivt kvantitativt vurderingsverktøy i FA.

En kvantifiseringsalgoritme som gir en fluorescens-tidskurve og en kvantitativ parameter for perfusjon, den normaliserte helningen har tidligere blitt publisert, hvor en nesten lineær korrelasjon til regional flyt ble funnet. Til nå har målinger blitt utført som analyser av videoopptak etter inngrepet.

For å bruke metoden i en klinisk setting er utvikling og testing av et verktøy som kan opereres av kirurgen under prosedyren for å utføre perioperative målinger av stor betydning. Et nettbrett med berøringsskjerm er utviklet for å kunne utføre live perioperativ kvantitativ perfusjonsvurdering ved bruk av FA. Verktøyet kan brukes med flere systemer, inkludert Karl Storz fluorescens laparoskopisk utstyr og daVinci SI eller XI fra Intuitive. Dette verktøyet er essensielt for å implementere teknologien i daglig praksis, da det lar kirurgen få en umiddelbar kvantitativ parameter for perfusjon (normalisert helning) i ønskede områder av interesse. Grensesnittet til verktøyet skal være enkelt å bruke og gi fluorescens-tidskurver for å kontrollere den automatiserte beregningen av den normaliserte helningen. I tillegg bør det leveres et fargekodet kart over perfusjonsintensiteten som et overlegg på det hvite lysbildet av den undersøkte tarmen.

Mål:

Nettbrettet med berøringsskjerm er foreløpig kun testet i dyrekirurgi. Målet med denne studien er å undersøke om bruken av et perioperativt kvantitativt perfusjonsvurderingsverktøy kan forbedre perfusjonsvurderingen under kirurgi hos mennesker.

Hypoteser:

• Perioperativ perfusjonsvurdering med FA vil endre reseksjonspunktet bestemt ved konvensjonell visuell perfusjonsvurdering i GI-overgangsprosedyrer.
• Kvantitativ perfusjonsvurdering med FA (Q-ICG) vil ytterligere endre reseksjonspunktet bestemt ved visuell vurdering av FA og konvensjonell visuell vurdering av perfusjon i GI-junctional prosedyrer.

Primære endepunkter:

• Gjennomførbarhet av perfusjonsvurdering med tradisjonell visuell, visuell FA og Q-ICG - overholdt av fullføringsrater.
• Gjennomførbarheten og brukervennligheten til verktøyet, kirurgenes erfaringer med Q-ICG-nettbrett-grensesnittet – vurdert på et validert spørreskjema, System Usability Scale.

Sekundære endepunkter:

• Forskjeller i avstanden fra de bestemte reseksjonspunktene ved bruk av tradisjonell vurdering, FA og Q-ICG.

Metoder

Studere design:

Studien vil bli utført som en observasjonsgjennomførbarhet og brukbarhetsstudie hos pasienter som gjennomgår åpen eller robotassistert reseksjon av gastroøsofageal-junction (GI-junction) i et enkelt universitetssykehussenter (Rigshospitalet, kirurgisk gastroenterologisk avdeling). Pasientene vil tjene som deres egen kontroll. Demografisk informasjon (tumor-iscenesettelse, kjønn, alder, BMI, neoadjuvant behandling, ASA-klassifisering, røyking, alkohol, medisiner etc.) vil bli samlet inn fra den elektroniske pasientjournalen. I tillegg vil postoperative hendelser, spesielt tilstedeværelsen av en anastomotisk lekkasje, bli registrert 30 dager postoperativt. Det er ikke utført noen formell prøvestørrelsesberegning da studien er en mulighetsstudie. 20 pasienter vil bli inkludert. Deltakende pasienter vil få samme standard post- og perioperative behandling og oppfølging som pasienter som ikke er inkludert i studien.

Indocyaningrønn Indocyaningrønn (ICG) er et godt beskrevet ikke-toksisk trikarbocyaninfargestoff brukt i flere tiår innen oftalmologi, kardiologi og hepatologi. Svært få milde bivirkninger er rapportert, men forsiktighet bør utvises hos pasienter med tyreotoksikose, allergi mot jod eller indocyaningrønt. Når det injiseres intravenøst, binder det seg til blodlipoproteiner og metaboliseres utelukkende av leveren og skilles ut i gallen, med en kort halveringstid på ca. 4-5 minutter.

Kirurgisk prosedyre og perfusjonsvurdering Når disseksjonen og delingen av fødeblodårene er fullført og magekanalen etablert og trukket til thorax, vil gastrointestinal kirurg velge det mest proksimale punktet mulig på kanalen for anastomosen (Anastomotisk punktkirurg, APS ) ved å peke mens et bilde er tatt, blendet for thoraxkirurgen. En steril papirlinjal vil bli introdusert til thorax, for å måle avstanden mellom de valgte reseksjonspunktene. Deretter utføres LSCI-måling av kanalen, og til slutt vil en bolus med ICG (0,25 mg/kg kroppsvekt) injiseres intravenøst ​​og spyles med 5 ml saltvann, og vevet av interesse eksponeres for NIR-lys (eksitasjonsbølgelengde) 750-800 nm) og emisjon observert ved 800 nm (FA). Under videoopptakene av LSCI og ICG-FA, vil respirasjonen bli satt på pause i maksimalt 20 sekunder startet i øyeblikket med saltvannsinjeksjon. Etter FA vil thoraxkirurgen ved visuell vurdering bestemme og markere et nytt anastomotisk punkt ved å peke på det mest proksimale punktet mulig på kanalen for anastomosen, mens et bilde tas (anastomotisk punkt fluorescensangiografi, APFA). Etter den kvantitative FA vil kirurgen igjen markere et anastomotisk punkt (APQFA). Det endelige anastomotiske punktet vil bli valgt av den primære gastrointestinale og thoraxkirurgen, og om vurderingen av FA eller kvantitativ FA vil påvirke denne avgjørelsen er utelukkende opp til kirurgen. De samme punktene vil bli markert på LSCI-bildet, men ikke avslørt for kirurgen siden den kvantitative vurderingen av LSCI-kravene til post hoc-dataanalyse.

Når kirurgen bestemmer hvor mye vev som skal resekteres for å sikre en optimal anastomotisk perfusjon, må man passe på at anastomosen ikke spennes ved å resektere for mye av magekanalen eller spiserøret, da spenning er en kjent risikofaktor for anastomotisk lekkasje. Igjen, nivået av reseksjon bestemmes utelukkende av kirurgen, og denne avgjørelsen bør, som alltid, tas ved å balansere faktorer som spenning, perfusjon og overdreven vevstap - alt sammen for å sikre en optimal anastomotisk tilheling.

Laparoskopisk fluorescensangiografi Et laparoskop (ICG-Hopkins teleskop 30°, 10 mm, Karl Storz Gmbh and Co. KG, Tüttlingen, Tyskland) vil bli koblet til et kamerasystem (IMAGE1, Karl Storz Gmbh and Co. KG, Tüttlingen, Tyskland) og en lyskilde (D-light P, Karl Storz Gmbh and Co. KG, Tüttlingen, Tyskland) vil levere det eksitatoriske lyset og registrere FA. Laparoskopet vil festes i en mekanisk holdearm 10 cm fra vevet av interesse, noe som sikrer en stabil posisjon gjennom hele eksperimentet.

Robotassistert fluorescensangiografi En kirurgisk robot DaVinci SI (Intuitive Surgical Inc., Sunnyvale, CA, USA) og Firefly Fluorescence Imaging-systemet vil bli brukt. Kameraet vil festes 10 cm fra vevet av interesse, noe som sikrer en stabil posisjon gjennom hele eksperimentet.

Kvantitativ fluorescensangiografi (Q-ICG) En videoopptaksenhet (Av.io HD™, Epiphan video, California, USA) kobles til den kirurgiske roboten eller det laparoskopiske kamerasystemet og overfører videoopptaket til et nettbrett (Microsoft Surface Pro4 I5, Microsoft, Redmond, WA, USA). Et program utviklet for å kvantifisere FA vil bli installert. Her kan operatøren velge områder av interesse å kvantifisere fra den fangede videosekvensen. En fargegradering av perfusjon vil bli gitt samt kvantitative verdier fra spesifikke punkter. Fra denne vurderingen vil kirurgen igjen bestemme et nytt reseksjonspunkt (APQFA).

Sammenligning av reseksjonspunkter Avstanden fra svulsten til RPS vil bli målt før FA ved hjelp av papirlinjalen. I tillegg vil avstanden fra APS til APFA og APQFA bli målt ved hjelp av linjalen, enten under prosedyren eller post hoc ved bruk av videoopptak. Sammenligningen av avstanden vil bli gjort på avstanden til hvert punkt fra svulsten.

Gjennomførbarhet Gjennomførbarheten vil bli undersøkt ved å sammenligne fullføringsrater for de forskjellige perfusjonsvurderingsmetodene; tradisjonelle, FA, Q-ICG.

Brukbarhet Brukbarheten til det kvantitative perfusjonsvurderingsverktøyet vil bli undersøkt med et validert spørreskjema, System Usability Scale, besvart av kirurgen umiddelbart etter prosedyren.

Statistikk Sammenligning av data vil bli utført ved hjelp av Mann Whitney U-test eller en paret prøve t-test avhengig av distribusjonsnormalitet. P-verdier < 0,05 anses som signifikante. Det er ikke foretatt noen formell prøvestørrelsesberegning, da studien anses som et mulighetsforsøk. 20 pasienter skal rekrutteres. Statistisk evaluering ble utført ved bruk av IBM SPSS Statistics © (v 22.0 SPSS Inc. Chicago, IL, USA).

Bivirkninger, risiko og ulemper Bivirkninger forbundet med bruk av ICG er ekstremt sjeldne og alvorlige anafylaktiske reaksjoner forekommer nesten aldri. Det er imidlertid tatt sikkerhetstiltak ved å ekskludere pasienter med allergi mot jod, ICG eller skalldyr. I tillegg vil ingen pasienter med leversvikt, tyreotoksikose, pågående graviditet eller ammende kvinner inkluderes.