Perfuzja w bliskiej podczerwieni podczas małoinwazyjnej chirurgii klatki piersiowej Pobierz

Obecne metody leczenia nowotworów złośliwych klatki piersiowej są niedoskonałe: Nowotwory złośliwe klatki piersiowej należą do najbardziej śmiercionośnych nowotworów diagnozowanych na świecie. Niedrobnokomórkowy rak płuca (NSCLC) pozostaje główną przyczyną śmiertelności związanej z rakiem w Stanach Zjednoczonych i na całym świecie. Rak przełyku jest drugim najczęściej występującym nowotworem złośliwym klatki piersiowej i najszybciej rozwijającym się nowotworem złośliwym w Stanach Zjednoczonych. Łącznie te 2 typy nowotworów odpowiadają za większą roczną śmiertelność wynoszącą 150 000 w samych Stanach Zjednoczonych. W przypadku pacjentów z chorobą w stadium I i II operacja zapewnia najlepszą szansę na długoterminowe przeżycie w przypadku obu nowotworów złośliwych; jednak interwencja operacyjna wiąże się ze znaczną chorobowością, a powikłania występują u ponad 20% pacjentów.

Podobnie jak w przypadku operacji obejmujących inne jamy ciała, bezpieczna onkologiczna resekcja guzów klatki piersiowej wymaga dokładnego zrozumienia przepływu krwi tętniczej do tkanek, które mają być (1) usunięte i (2) pozostawione. Pomimo wagi tych rozważań pozostaje bardzo niewiele narzędzi, które mogłyby pomóc chirurgowi w tej ocenie. Dwa przykłady tych dylematów klinicznych dotyczą (1) wytyczenia tętnicy płucnej podczas segmentektomii płucnej i (2) oceny przewodu podczas przełyku. Konsekwencje nieprawidłowej oceny perfuzji mogą obejmować różne powikłania, takie jak wyciek, zwężenie, ropień lub niepotrzebna resekcja.

W niniejszym protokole opisano narzędzie służące zaspokojeniu tych niezaspokojonych potrzeb. Mówiąc dokładniej, to nieistotne badanie ryzyka oceni wykonalność systemu obrazowania w bliskiej podczerwieni (VE2 NIR) Olympus VISERA ELITE II (Olympus Medical Systems Corp., Tokio, Japonia) do śródoperacyjnej oceny perfuzji podczas (1) segmentektomii płucnej i (2 ) perfuzja przewodu żołądkowego podczas resekcji przełyku poprzez wykrywanie ogólnoustrojowo dostarczanej zieleni indocyjaninowej (ICG). System obrazowania VE2 NIR uzyskał zezwolenie 510 tys. od amerykańskiej agencji FDA na przepływ krwi i perfuzję powiązanych tkanek.

Zieleń indocyjaninowa (ICG): Zieleń indocyjaninowa jest rozpuszczalnym w wodzie fluoroforem NIR o masie cząsteczkowej 774,9 kDA. Po podaniu dożylnym ICG wiąże się z albuminą osocza, tworząc w ten sposób krążącą nanocząstkę. Główny mechanizm wydalania zachodzi w wątrobie, ponieważ wątroba wydala ponad 80% dostępnego ICG w czasie krótszym niż 24 godziny. ICG jest najintensywniej badanym środkiem kontrastowym NIR i został zatwierdzony przez Amerykańską Agencję ds. Żywności i Leków (FDA) do podawania ludziom w 1958 roku. Jako fluorofor, ICG ma szczytową długość fali absorpcji 805 nm i szczytową długość fali emisji 830 nm. ICG jest niedrogi, nietoksyczny i łatwo dostępny, co czyni go idealnym środkiem kontrastowym do śródoperacyjnego obrazowania NIR. FDA specjalnie zatwierdza ICG do rzutu serca, czynności wątroby i angiografii okulistycznej.

Poprzednie dane kliniczne dotyczące obrazowania NIR opartego na ICG perfuzji przewodu żołądkowego w czasie resekcji przełyku: Wycięcie przełyku pozostaje podstawą wielomodalnej terapii raka przełyku. Podczas ezofagektomii chory przełyk jest wycinany, a pozostała część żołądka (przewód żołądkowy) jest wprowadzana przez klatkę piersiową, gdzie jest zespalana z przełykiem piersiowym lub szyjnym. Powikłania związane z zespoleniami i przewodami istotnie przyczyniają się do chorobowości i śmiertelności związanej z wycięciem przełyku. Aby uniknąć tych powikłań, niezbędna jest odpowiednia perfuzja naczyniowa przewodu żołądkowego. Do tej pory żywotność przewodu ocenia się śródoperacyjnie na podstawie oceny obserwacyjnej chirurga, która jest subiektywna. Chirurdzy klatki piersiowej rozpaczliwie potrzebują nowych technologii, które mogą lepiej oceniać perfuzję tkanek i niedokrwienie przewodu żołądkowego. Jedną z takich technik jest zastosowanie śródoperacyjnego obrazowania NIR z ICG w celu bezpośredniej oceny tych parametrów.

Do tej pory setki pacjentów brało udział w badaniach obrazowania NIR za pomocą ICG w celu oceny perfuzji przewodu żołądkowego. W tej metodzie podaje się dożylnie niską dawkę ICG (2,5-25 mg), a obrazowanie przewodu neo-przełykowego rozpoczyna się 30 sekund później. W przeglądzie ponad 420 pacjentów poddanych temu podejściu stwierdzono, że ten sygnał NIR jest powtarzalny, bez zaobserwowanej toksyczności. Autorzy opisali zalety obrazowania NIR w identyfikacji niewykrywalnych w inny sposób naczyń poprzecznych między arkadą końcową a krótkimi tętnicami żołądkowymi. Być może bardziej przekonujące, w badaniu z dopasowaną oceną skłonności, obejmującym ponad 214 pacjentów, wykazano, że pacjenci poddawani resekcji przełyku z dodatkiem NIR z ICG mieli 3-krotny spadek (p=0,03) powikłań zespolenia w porównaniu z pacjentami poddawanymi tradycyjnej resekcji przełyku. Naszym celem jest wykorzystanie systemu obrazowania Olympus VE2 NIR z ICG do oceny perfuzji przewodu żołądkowego podczas małoinwazyjnej resekcji przełyku.

Wcześniejsze doświadczenia kliniczne z obrazowaniem NIR opartym na ICG w celu oceny anatomii odcinkowej podczas resekcji płuca: Zgodnie z wytycznymi National Comprehensive Cancer Network (NCCN) z 2019 r. złoty standard leczenia resekcyjnych złośliwych zmian w płucach wymaga resekcji anatomicznej (pneumonektomia, lobektomia lub segmentektomia) z pobieranie próbek węzłów chłonnych. U pacjentów ze zmianami większymi niż 2 cm typowa jest lobektomia lub pneumonektomia. Jednak wykazano, że w przypadku zmian mniejszych niż 2 cm segmentektomia zapewnia równoważne wyniki onkologiczne przy jednoczesnym zachowaniu funkcjonalnego miąższu płuc. Pomimo korzyści związanych z oszczędzaniem miąższu, anatomiczne wyznaczanie segmentów płuc jest trudne i niedokładne. Obecne podejścia do segmentektomii obejmują ostrożne zaciskanie segmentowych dróg oddechowych zaopatrujących miąższ płuca, w których występuje masa guza, a następnie wdmuchiwanie płuca po tej samej stronie. Stosując to podejście, niezaciśnięte (wolne od raka) płuco napełnia się, podczas gdy zaciśnięte (płuco przeznaczone do resekcji) pozostaje niedodmowe. Chirurg następnie wycina „nienapompowane” płuco. Ze względu na oboczne sieci wentylacyjne między pęcherzykami płucnymi i zmiany obturacyjne związane z rakiem płuca, linie demarkacyjne między tymi obszarami płuc są często niejasne. Niedokładna resekcja wzdłuż płaszczyzn segmentowych może skutkować zatrzymaniem odnaczynionej tkanki, nieodpowiednimi marginesami chirurgicznymi lub niecałkowitym oczyszczeniem drenujących szlaków limfatycznych.

Biorąc pod uwagę wyzwania związane z obecnymi podejściami do segmentektomii, wiele grup zaczęło wykorzystywać śródoperacyjne obrazowanie NIR z ICG w celu lepszego rozgraniczenia anatomii segmentowej. Do tej pory z tej metody skorzystały tysiące pacjentów w kilkudziesięciu instytucjach. W tej metodzie po zaciśnięciu odcinkowej tętnicy płucnej podawana jest dożylnie niska dawka ICG (w zakresie 10-50 mg). W ciągu kilku minut od podania ICG niezaciśnięty (zdrowy) miąższ wykazuje silny sygnał NIR, który jest wykrywany za pomocą zmodyfikowanego torakoskopu, podczas gdy zaciśnięta (do resekcji) tkanka pozostaje ciemna. W tych badaniach zgłaszających toksyczność wystąpiły minimalne skutki uboczne podania ICG. Naszym celem jest wykorzystanie systemu obrazowania Olympus VE2 NIR w połączeniu z ICG do oceny segmentalnej anatomii perfuzji podczas małoinwazyjnej segmentektomii podpłatowej płuca.