Studium bezpieczeństwa i wykonalności terapii fotodynamicznej błękitem metylenowym w celu sterylizacji jam ropni tkanek głębokich

Ropnie tkanek głębokich pozostają istotną przyczyną zachorowalności, śmiertelności i pobytu w szpitalu pomimo udoskonalonych technik chirurgicznych i coraz częstszego stosowania antybiotyków w okresie okołooperacyjnym. Śmiertelność waha się od 80-100% w przypadku nieodwodnionych pobrań, a u pacjentów z ropniami wewnątrzotrzewnowymi zgłaszane pobyty w szpitalu trwały od 21 do 47 dni. Wykazano, że rozwój przezskórnego drenażu sterowanego obrazem, któremu towarzyszy leczenie przeciwdrobnoustrojowe, poprawia wyniki pacjentów i może znacznie zmniejszyć śmiertelność w przypadku nieskomplikowanych zbiorników płynowych do 5% i chorobowość do 10-15%. Nawet w sprzyjających warunkach długotrwałe stosowanie antybiotyków zwiększa ryzyko nabytej oporności i częstości występowania infekcji wielobakteryjnych, co może ograniczyć przyszłe możliwości leczenia antybiotykami. Ponadto u 23% pacjentów drenaż przezskórny i dożylne antybiotyki zawodzą, co wymaga otwartego drenażu chirurgicznego, szczególnie u pacjentów z ropniami zakażonymi drożdżakami lub ropniami spowodowanymi wyrostkiem trzustkowym.

Terapia fotodynamiczna (PDT), która wywiera działanie przeciwdrobnoustrojowe poprzez wytwarzanie reaktywnych form tlenu, może służyć jako przydatne uzupełnienie obecnego standardowego leczenia ropni tkanek głębokich poprzez zmniejszenie obciążenia mikrobiologicznego po drenażu. Ostatnie prace naszej grupy wykazały skuteczność terapii fotodynamicznej błękitem metylenowym (MB-PDT) przeciwko organizmom w pierwotnym płynie aspiracyjnym uzyskanym od 32 pacjentów, którzy przeszli przezskórny drenaż jamy ropnia pod kontrolą obrazu. Stwierdziliśmy, że MB-PDT jest skuteczny wobec wielu klas organizmów, w tym drożdży i tych wykazujących lekooporność. W tych złożonych próbkach nie znaleźliśmy dowodów na oporność na MB-PDT. Te przedkliniczne wyniki uzyskane z próbek pobranych z rodzajów ropni, które proponujemy leczyć, stanowią przekonujące uzasadnienie oceny technicznej wykonalności i bezpieczeństwa wprowadzania światłowodów przez cewniki do jamy ropnia i wykonywania PDT w czasie drenażu. Ta strategia kliniczna oferowałaby szeroki zakres potencjalnych korzyści zdrowotnych pacjentom z ropniem tkanek głębokich. Wśród tych zalet można wymienić ograniczenie interwencji chirurgicznej, zmniejszenie rozprzestrzeniania się infekcji, skrócenie czasu antybiotykoterapii po leczeniu oraz zmniejszenie presji selekcyjnej na oporność na antybiotyki. Ostatecznie sprzyjałoby to wczesnemu wyzdrowieniu, skracało pobyt w szpitalu i prowadziło do niższych ogólnych kosztów opieki zdrowotnej dla pacjentów poddawanych przezskórnemu drenażowi ropnia pod kontrolą obrazu.

Przezskórny drenaż sterowany obrazem jest wykonywany na Uniwersytecie w Rochester za pomocą tomografii komputerowej, ultradźwięków lub fluoroskopii. Wykonywane jest zogniskowane obrazowanie, które potwierdza, że ​​zbiór nadaje się do drenażu. Miejsce jest przygotowane i udrapowane w zwykły sterylny sposób. Skórę pokrywającą znieczula się 1% lidokainą. Wprowadza się igłę Hawkinsa/mikropunktury i potwierdza lokalizację pod kontrolą obrazu. Igła jest wysunięta, a umiejscowienie w pobraniu potwierdza obrazowanie. Pobrano materiał ropnia za pomocą strzykawki i wysłano do barwienia metodą Grama i posiewu. Igła zostaje wymieniona na rozszerzacz, a drut 018 na drut Coona. Jeśli pobranie ropnia zawiera wiele lokalizacji, koniec drutu Coona zostanie użyty do rozbicia lokalizacji. Przewód jest dalej rozszerzany za pomocą rozszerzacza przejściowego, a następnie umieszczany w zbiorniku płynowym cewnik typu pigtail typu All Purpose Draining Locking (8-14 French) o odpowiedniej wielkości. Ropień zostanie osuszony przez aspirację strzykawką. Cewnik zostanie przymocowany do skóry za pomocą jedwabiu 2-0 lub stat-lock, odpowiednio ubrany i podłączony do worka drenażowego.

Po drenażu jama zostanie przepłukana sterylną solą fizjologiczną zgodnie z rutynową procedurą. Sonda światłowodowa, która została poddana dezynfekcji wysokiego poziomu, zostanie wprowadzona przez ten sam cewnik/igłę, aby delikatnie zetknąć się ze ścianą ubytku. Światło białe o niskiej intensywności będzie dostarczane przez halogenową lampę wolframową przez pojedyncze włókno w sondzie i wykrywane przez osiem innych włókien w sondzie. Następnie światło laserowe o małej mocy będzie dostarczane przez diodę laserową sprzężoną z włóknem w celu wzbudzenia fluorescencji błękitu metylenowego. Emitowana fluorescencja będzie podobnie zbierana przez osiem włókien detekcyjnych zawartych w sondzie. Po zakończeniu tych pomiarów sonda światłowodowa zostanie wyjęta, delikatnie przetarta sterylną gazą i umieszczona z powrotem na wózku zabiegowym. Całkowity czas wymagany zarówno do pomiarów współczynnika odbicia, jak i fluorescencji wynosi na ogół od 10 do 60 sekund.

Następnie, przy użyciu tego samego cewnika, jama zostanie wypełniona sterylnym roztworem błękitu metylenowego klasy klinicznej, rozcieńczonym 10-krotnie w stosunku do początkowego stężenia 10 mg/ml. Wprowadzona objętość będzie dopasowana do objętości ubytku, która według naszych szacunków nie przekroczy 270 ml. W mało prawdopodobnym przypadku, gdy cała dawka błękitu metylenowego przedostanie się do krążenia ogólnoustrojowego, daje to dawkę na całe ciało wynoszącą 3,85 mg/kg dla typowego pacjenta o masie ciała 70 kg. Jest to poniżej zakresu, dla którego zgłaszano zdarzenia niepożądane dla błękitu metylenowego.

Po 10-minutowej przerwie w inkubacji roztwór błękitu metylenowego zostanie odessany z jamy i przepłukany dwukrotnie sterylną solą fizjologiczną. Pomiary optyczne zostaną następnie powtórzone, jak opisano powyżej. Następnie sonda optyczna zostanie delikatnie przetarta sterylną gazą i zamknięta w plastikowej torebce do przyszłej dezynfekcji wysokiego poziomu. Oczekuje się, że te pomiary optyczne wydłużą całkowity czas procedury o mniej niż cztery minuty, łącznie z czasem wymaganym do pozycjonowania i przechwytywania pomiarów przed i po MB.

Następnie ubytek zostanie wypełniony sterylnym 1% roztworem Intralipidu, aby delikatnie rozszerzyć ubytek i, poprzez skuteczne rozproszenie światła, ujednolicić dawkę światła na ściankach ubytku.

Sterylny, zatwierdzony przez FDA światłowód zostanie wprowadzony w przybliżeniu do środka jamy ropnia przez ten sam cewnik pod kontrolą obrazu. Bliższy koniec światłowodu jest połączony z wyjściem systemu lasera diodowego emitującego światło o długości fali 665 nm, gdzie optymalnie aktywowany jest błękit metylenowy. Moc lasera będzie dostarczana do wnęki ze stałą fluencją przy ścianie 10 - 20 miliWatów (mW) cm-2. Moc lasera wymagana do uzyskania pożądanego współczynnika fluencji przy ścianie zostanie obliczona i udokumentowana pisemnie w sali zabiegowej na podstawie wielkości ropnia, przy łącznej mocy lasera w zakresie 1-2 W. System lasera diodowego używany jest zdolny do pomiaru mocy optycznej i będzie używany do bezpośredniego pomiaru mocy wyjściowej ze światłowodu przed leczeniem każdego pacjenta. Te współczynniki fluencji mieszczą się w odpowiednim zakresie dla skutecznej terapii fotodynamicznej, ale znacznie poniżej intensywności, przy której obserwuje się niewielkie efekty termiczne w tkance. Bezpośrednio po naświetlaniu laserem roztwór Intralipidu zostanie odessany, a ubytek ponownie przepłukany sterylną solą fizjologiczną.

Eskalacja fluencji zostanie osiągnięta poprzez systematyczne zwiększanie czasu trwania ekspozycji na laser zgodnie ze schematem zwiększania dawki „3 + 3”. W ramach tego projektu pierwszych trzech pacjentów otrzyma 5-minutową ekspozycję na światło lasera. Jeśli nie wystąpią objawy toksyczności ograniczające dawkę, czas ekspozycji zostanie wydłużony o 5 minut w kolejnej grupie trzech pacjentów. W przypadku napotkania jednej toksyczności ograniczającej dawkę następna grupa pacjentów otrzyma taki sam czas ekspozycji jak poprzednia grupa. W przypadku napotkania dwóch lub więcej toksyczności ograniczających dawkę, ekspozycja zostanie zmniejszona o 5 minut. Proces ten będzie kontynuowany do czasu, gdy poddana zostanie leczeniu maksymalna liczba pacjentów lub 6 pacjentów zostanie poddanych leczeniu zmniejszoną dawką. Aby uniknąć nadmiernego wydłużenia czasu trwania zabiegu, maksymalny czas ekspozycji na laser wyniesie 30 minut. Toksyczność ograniczająca dawkę definiuje się jako pogorszenie stanu klinicznego z objawami co najmniej jednego z następujących objawów: (i) objawy zatorowości tłuszczowej; (ii) uwolnienie błękitu metylenowego podczas zabiegu z objawami niepożądanej reakcji; (iii) obrazowe dowody klinicznie istotnego, wywołanego terapią przerwania ściany ropnia i uszkodzenia otaczającej tkanki.

Antybiotyki zgodnie z zaleceniami głównego zespołu pacjenta zostaną podane przed zabiegiem i kontynuowane po zabiegu. Są one wybierane w celu zapewnienia odpowiedniego pokrycia i uwzględnienia alergii podmiotu. Takie podawanie jest uważane za standard postępowania i służy zmniejszeniu częstości występowania sepsy pozabiegowej. Osobnikowi będą również podawane dożylne środki przeciwwymiotne w razie potrzeby przed zabiegiem na nudności.

Po zabiegu i zgodnie z rutynową opieką kontynuowana będzie kombinacja antybiotyków IV i PO w celu zmniejszenia częstości występowania sepsy po zabiegu. W razie potrzeby kontynuowane będą również leki przeciwwymiotne w celu zmniejszenia objawów nudności i wymiotów. Narkotyki będą przepisywane i podawane w celu opanowania objawów bólowych.

Jeżeli osobnik jest pacjentem hospitalizowanym w czasie drenażu, pozostanie hospitalizowany po zabiegu. Jeśli pacjent jest pacjentem ambulatoryjnym w czasie drenażu, zostanie przyjęty do szpitala po zabiegu tylko wtedy, gdy będzie to klinicznie uzasadnione. Lekarz prowadzący badanie lub osoba przez niego wyznaczona będzie codziennie odwiedzać hospitalizowanych pacjentów w celu oceny postępów i zdarzeń niepożądanych. Przebieg kliniczny pacjenta będzie codziennie omawiany z głównym zespołem klinicznym. Pacjenci hospitalizowani zostaną wypisani na podstawie odpowiedzi na drenaż i przebiegu klinicznego tylko wtedy, gdy wskaźniki kliniczne (liczba białych krwinek, częstość akcji serca, ciśnienie krwi i temperatura) są stabilne. Jeśli uczestnik pozostaje hospitalizowany z powodu problemów zdrowotnych niezwiązanych z udziałem w badaniu, lekarz prowadzący badanie lub osoba przez niego wyznaczona będzie kontynuować codzienne wizyty do 5. dnia po zabiegu, wypisu ze szpitala lub do czasu usunięcia drenażu, w zależności od tego, co nastąpi wcześniej. PI będzie codziennie kontaktować się telefonicznie ze wszystkimi pacjentami niehospitalizowanymi przez 7 dni po zabiegu.

Wszyscy pacjenci zostaną ponownie zbadani tydzień po zabiegu w celu dalszej oceny postępów, zdarzeń niepożądanych i ustąpienia ropnia. Zgodnie z protokołami i procedurami oddziału, jeśli ropień ustąpił w 7. dniu, na co wskazuje wydatek cewnika mniejszy niż 20 cm3 dziennie i ograniczone obrazowanie jamy ropnia, cewnik drenażowy zostanie usunięty. Jeśli ropień utrzymuje się dłużej niż 7 dni pomimo drenażu, cewnik pozostanie na miejscu i zostanie poddany ponownej ocenie w dniu 14. Jeśli ropień utrzymuje się w 7. dobie i istnieją wskazania kliniczne, należy zastosować dodatkowe procedury (tj. powtórzenie drenażu za pomocą cewnika o większej średnicy). MB-PDT nie zostanie powtórzony. Rozdzielczość ropnia zostanie określona za pomocą USG lub tomografii komputerowej, jak opisano poniżej. Obrazowanie w czasie usuwania cewnika jest uważane za standardowe postępowanie.

Wizyta studyjna w 7 dniu po zabiegu jest wymagana od wszystkich pacjentów. Jeśli cewnik pozostanie w tym czasie, wymagana będzie druga wizyta w 14 dniu. Jeśli cewnik zostanie usunięty w dniu 7 i nie ma nierozwiązanych AE, uczestnictwo w badaniu zakończy się po tej wizycie. Jeśli jakikolwiek pacjent nie może wrócić zgodnie z planem, wizyta zostanie przełożona na inny termin. Wizyty po 7 iw razie potrzeby 14 dniach po zabiegu służą przede wszystkim ustaleniu terminu usunięcia cewnika i są standardem postępowania po drenażu przezskórnym.

Przed zabiegiem należy wykonać co najmniej CBC w/diff i stężenie kreatyniny w surowicy. Posiewy krwi będą pobierane zgodnie ze wskazaniami klinicznymi, a posiewy drenażowe będą uzyskiwane w dniu 0. Dodatkowe badania laboratoryjne i obrazowe zostaną przeprowadzone, jeśli uzna się to za konieczne klinicznie.

Istnieje bardzo minimalne ryzyko ogólnoustrojowej nadwrażliwości skóry na światło po ekspozycji na błękit metylenowy. Na podstawie badań farmakokinetyki błękitu metylenowego stwierdzono, że większość ulega szybkiej przemianie do błękitu leukometylenowego, który jest fotodynamicznie nieaktywny. W badaniach klinicznych MB-PDT z MB podawanym do guza, dopęcherzowo i przez płukanie gardła nie zgłaszano nadwrażliwości skóry na światło. Pacjenci będą monitorowani pod kątem jakichkolwiek oznak reakcji nadwrażliwości skóry na światło po zabiegu. Ze względu na szybką konwersję MB do błękitu leukometylenowego w krążeniu ogólnoustrojowym i brak nadwrażliwości na światło we wcześniejszych badaniach, nie będą podejmowane żadne specjalne środki ostrożności w celu ograniczenia ekspozycji osób na światło po zabiegu.

21 pacjentów włączonych do badania będzie obserwowanych do czasu usunięcia wszystkich objawów klinicznych po drenażu sterowanym obrazem i MB-PDT. Każdy pacjent zostanie oceniony za pomocą badań obrazowych i laboratoryjnych podczas zaplanowanych wizyt 7 dni po zabiegu i, jeśli to konieczne, 14 dni po zabiegu. Szacuje się, że badanie to potrwa około 2 lat.