Nedlasting av nær-infrarød perfusjon under minimalt invasiv thoraxkirurgi

Nåværende kirurgiske tilnærminger til maligniteter i thorax er ufullkomne: Maligniteter i thorax er blant de mest dødelige kreftformene som er diagnostisert over hele verden. Ikke-småcellet lungekreft (NSCLC) er fortsatt den største årsaken til kreftrelatert dødelighet i USA og over hele verden. Spiserørskreft er den nest vanligste thorax-maligniteten, og er den raskest voksende maligniteten i USA. Til sammen utgjør disse 2 tumortypene mer en årlig dødelighet på 150 000 i USA alene. For pasienter med stadium I og stadium II sykdom gir kirurgi den beste muligheten for langsiktig overlevelse for begge maligne sykdommer; Imidlertid er operativ intervensjon assosiert med betydelig sykelighet og opp mot 20 % av pasientene har komplikasjoner.

Som med kirurgi som involverer andre kroppshulrom, innebærer sikker onkologisk reseksjon av thoraxsvulster en nøye forståelse av den arterielle blodstrømmen til vev som skal (1) reseksjoneres og (2) etterlates. Til tross for viktigheten av disse hensynene, er det fortsatt svært få verktøy for å hjelpe kirurgen med denne vurderingen. To eksempler på disse kliniske dilemmaene involverer (1) pulmonal arterieavgrensning under lungesegmentektomi og (2) ledningsvurdering under esofagektomi. Konsekvenser av feilaktig perfusjonsvurdering kan innebære en rekke komplikasjoner som lekkasje, striktur, abscess eller unødvendig reseksjon.

Denne protokollen beskriver et verktøy for å møte disse udekkede behovene. Mer spesifikt vil denne ikke-signifikante risikostudien vurdere gjennomførbarheten av Olympus VISERA ELITE II nær-infrarødt (VE2 NIR) bildebehandlingssystem (Olympus Medical Systems Corp., Tokyo, Japan for intraoperativt å vurdere perfusjon under (1) lungesegmentektomi og (2) ) perfusjon av gastrisk ledning under esofagektomi ved å detektere systemisk levert indocyaningrønt (ICG). VE2 NIR Imaging-systemet har oppnådd 510 000 klarering fra US FDA for blodstrøm og relatert vevsperfusjon.

Indocyanine Green (ICG): Indocyanine Green er en vannløselig, NIR-fluorofor med en molekylvekt på 774,9 kDA. Når det gis intravenøst, binder ICG seg til plasmaalbumin og skaper dermed en sirkulerende nanopartikkel. Den viktigste utskillelsesmekanismen er lever da leveren skiller ut mer enn 80 % av tilgjengelig ICG på mindre enn 24 timer. ICG er det mest intensivt studerte NIR-kontrastmidlet og ble godkjent av United States Food and Drug Administration (FDA) for menneskelig administrasjon i 1958. Som en fluorofor har ICG en toppabsorpsjonsbølgelengde på 805 nm og en toppemisjonsbølgelengde på 830 nm. ICG er billig, ikke-giftig og lett tilgjengelig, noe som gjør det til et ideelt kontrastmiddel for intraoperativ NIR-avbildning. FDA godkjenner spesifikt ICG for hjertevolum, leverfunksjon og oftalmisk angiografi.

Tidligere kliniske data knyttet til ICG-basert NIR-avbildning av perfusjon av gastrisk kanal ved øsofagektomi: Esofagektomi er fortsatt en bærebjelke i multimodalitetsterapi for esophageal cancer. Under esophagectomy, blir den syke esophagus resekert og den gjenværende delen av magen (gastrisk kanal) føres gjennom brystet hvor det anastomoseres til enten thorax eller cervical esophagus. Anastomotiske komplikasjoner og ledningskomplikasjoner bidrar betydelig til sykelighet og dødelighet assosiert med esofagektomi. Tilstrekkelig vaskulær perfusjon av magekanalen er avgjørende for å unngå disse komplikasjonene. Til dags dato er ledningslevedyktighet vurdert intraoperativt ved observasjonsvurdering av kirurgen, som er subjektiv. Thoraxkirurger har et desperat behov for ny teknologi som bedre kan vurdere vevsperfusjon og iskemi i magekanalen. En slik teknikk er bruk av intraoperativ NIR-avbildning med ICG for direkte å vurdere disse parameterne.

Til dags dato har hundrevis av pasienter vært involvert i studier av NIR-avbildning med ICG for å vurdere perfusjon av gastrisk kanal. I denne tilnærmingen tilføres lavdose ICG (2,5 mg-25 mg) intravenøst, og avbildning av den neosofageale kanalen starter 30 sekunder senere. I en gjennomgang av over 420 pasienter som gjennomgikk denne tilnærmingen, ble dette NIR-signalet funnet å være reproduserbart, uten observert toksisitet. Forfattere rapporterte fordeler med NIR-avbildning ved å identifisere ellers ikke-detekterbare tverrgående kar mellom den terminale arkaden og de korte magearteriene. Kanskje mer overbevisende, i en tilbøyelighetsscore-matchet studie som involverte over 214 forsøkspersoner, ble pasienter som gjennomgikk esofagektomi med tillegg av NIR med ICG funnet å ha en 3 ganger reduksjon (p=0,03) i anastomotiske komplikasjoner sammenlignet med de som gjennomgikk tradisjonell esofagektomi. Vårt mål er å bruke Olympus VE2 NIR Imaging System med ICG for å evaluere perfusjon av gastrisk kanal under minimalt invasiv esophagectomy.

Tidligere kliniske erfaringer som involverer ICG-basert NIR-avbildning for å vurdere segmentell anatomi under pulmonal reseksjon: I henhold til 2019 National Comprehensive Cancer Network (NCCN) retningslinjer, krever gullstandardbehandlingen av resekterbare maligne lungelesjoner anatomisk reseksjon (pneumonektomi, segmentlobektomi) prøvetaking av lymfeknute. For pasienter med lesjoner større enn 2 cm er lobektomi eller pneumonektomi typisk. For lesjoner mindre enn 2 cm har det imidlertid vist seg at segmentektomi gir likeverdige onkologiske utfall samtidig som funksjonelt lungeparenkym bevares. Til tross for parenkymsparende fordeler, er anatomisk avgrensning av lungesegmenter utfordrende og unøyaktig. Nåværende tilnærminger til segmentektomi involverer forsiktig sammenklemming av de segmentale luftveiene som forsyner lungeparenkym involvert med tumorbelastning, etterfulgt av insufflasjon av den ipsilaterale lungen. Ved å bruke denne tilnærmingen blåses den ikke-klemte (kreftfri) lungen opp mens den fastklemte (lungen som skal reseksjoneres) forblir atelektatisk. Kirurgen resekterer deretter den "ikke-oppblåste" lungen. På grunn av kollaterale ventilasjonsnettverk blant alveoler og obstruktive endringer assosiert med lungekreft, er grenselinjene mellom disse lungeområdene ofte uklare. Unøyaktig reseksjon langs segmentplanene kan føre til retensjon av devaskularisert vev, utilstrekkelige kirurgiske marginer eller ufullstendig fjerning av drenerende lymfebaner.

Gitt utfordringer knyttet til nåværende segmentektomitilnærminger, har mange grupper begynt å bruke intraoperativ NIR-avbildning med ICG for å bedre avgrense segmentell anatomi. Til dags dato har tusenvis av pasienter på tvers av dusinvis av institusjoner brukt denne metoden. I denne tilnærmingen tilføres lavdose ICG (fra 10-50 mg) intravenøst ​​etter fastklemming av segmental lungearterie. Innen minutter etter ICG-levering viser uklemt (sunt) parenkym et sterkt NIR-signal som detekteres ved hjelp av et modifisert thorakoskop, mens det fastklemte (som skal reseksjoneres) vevet forblir mørkt. I disse studiene som rapporterte toksisitet, var det minimale bivirkninger fra ICG-leveringen. Målet vårt er å bruke Olympus VE2 NIR Imaging System når det brukes med ICG for å vurdere segmentell perfusjonsanatomi under minimalt invasiv sublobar pulmonal segmentektomi.