Безопасность и технико-экономическое обоснование фотодинамической терапии метиленовым синим для стерилизации полостей глубоких тканевых абсцессов

Глубокие абсцессы тканей остаются важной причиной заболеваемости, смертности и продолжительности госпитализации, несмотря на совершенствование хирургических методов и более широкое использование периоперационных антибиотиков. Летальность колеблется от 80 до 100% при недренированных коллекциях, а у пациентов с внутрибрюшинными абсцессами госпитализация составляет 21-47 дней. Было показано, что разработка чрескожного дренирования под визуальным контролем в сочетании с антимикробной терапией улучшает результаты лечения пациентов и может значительно снизить смертность при неосложненном скоплении жидкости до 5% и заболеваемость до 10-15%. Даже при благоприятных условиях длительное применение антибиотиков увеличивает риск приобретенной резистентности и заболеваемости полимикробной инфекцией, что может ограничить будущие возможности лечения антибиотиками. Кроме того, у 23% пациентов чрескожное дренирование и внутривенное введение антибиотиков неэффективны, что требует открытого хирургического дренирования, особенно у пациентов с абсцессами, инфицированными дрожжами, или абсцессами вследствие панкреатического процесса.

Фотодинамическая терапия (ФДТ), которая оказывает антимикробное действие за счет образования активных форм кислорода, может служить полезным дополнением к современным стандартным методам лечения глубоких абсцессов тканей за счет снижения микробной нагрузки после дренирования. Недавняя работа нашей группы продемонстрировала эффективность фотодинамической терапии метиленовым синим (MB-PDT) против микроорганизмов в первичной аспирационной жидкости, полученной от 32 пациентов, которым было проведено чрескожное дренирование полости абсцесса под визуальным контролем. Мы обнаружили, что MB-PDT эффективен против нескольких классов организмов, включая дрожжи и те, которые проявляют резистентность к лекарственным средствам. В этих сложных образцах мы не обнаружили признаков устойчивости к MB-PDT. Эти доклинические результаты, полученные с образцами, взятыми из абсцессов, которые мы предлагаем лечить, дают убедительное обоснование для оценки технической осуществимости и безопасности продвижения оптических волокон через катетеры в полость абсцесса и выполнения ФДТ во время дренирования. Эта клиническая стратегия предлагает широкий спектр потенциальных преимуществ для здоровья пациентов с абсцессами глубоких тканей. Среди этих преимуществ — меньшее количество хирургических вмешательств, меньшее распространение инфекции, более короткий курс послелечебной антибиотикотерапии и меньшее селективное давление в отношении резистентности к антибиотикам. В конечном счете, это будет способствовать скорейшему выздоровлению, сокращению пребывания в больнице и снижению общих затрат на здравоохранение для пациентов, подвергающихся чрескожному дренированию абсцесса под визуальным контролем.

Чрескожный дренаж под визуальным контролем выполняется в Университете Рочестера с использованием КТ, УЗИ или рентгеноскопии. Выполняется сфокусированное изображение, которое подтверждает, что коллекция поддается дренированию. Место подготовлено и драпировано обычным стерильным способом. Поверхностную кожу анестезируют 1% раствором лидокаина. Вводится игла Хокинса/микропунктуры, и местоположение подтверждается под визуальным контролем. Игла продвигается вперед, и ее размещение в коллекции подтверждается визуализацией. Шприцевой аспирацией материала абсцесса собирают и отправляют на окрашивание по Граму и посев. Иглу заменяют расширителем, а спицу 018 заменяют спицей Куна. Если коллекция абсцессов содержит несколько очагов, конец проволоки Куна будет использоваться для разделения очагов. Тракт дополнительно расширяют с помощью переходного расширителя, после чего в сбор жидкости помещают универсальный дренирующий запирающийся катетер соответствующего размера (8-14 French). Абсцесс дренируют путем аспирации шприцем. Катетер закрепляют на коже с помощью шелка 2-0 или стат-замка, одевают соответствующим образом и подсоединяют к дренажному мешку.

После дренирования полость промывают стерильным физиологическим раствором в соответствии с обычной процедурой. Волоконно-оптический зонд, прошедший дезинфекцию высокого уровня, будет продвигаться через тот же катетер/иглу для мягкого контакта со стенкой полости. Белый свет низкой интенсивности будет подаваться вольфрамовой галогенной лампой по одному волокну внутри зонда и обнаруживаться восемью другими волокнами внутри зонда. После этого маломощный лазерный свет будет доставляться лазерным диодом с волоконной связью, чтобы возбудить флуоресценцию метиленового синего. Испускаемая флуоресценция будет аналогичным образом собираться восемью детекторными волокнами, содержащимися внутри зонда. По завершении этих измерений волоконно-оптический зонд извлекают, аккуратно протирают стерильной марлей и возвращают в процедурную тележку. Общее время, необходимое для измерения отражения и флуоресценции, обычно составляет от 10 до 60 секунд.

После этого с использованием того же катетера полость будет заполнена стерильным раствором метиленового синего клинического качества, разбавленным в 10 раз по сравнению с исходной концентрацией 10 мг/мл. Вводимый объем будет соответствовать объему полости, который, по нашим оценкам, не превысит 270 мл. В маловероятном случае попадания всей дозы метиленового синего в системный кровоток это приводит к полной дозе 3,85 мг/кг для типичного пациента с массой тела 70 кг. Это ниже диапазона, для которого сообщалось о побочных эффектах метиленового синего.

После 10-минутного инкубационного интервала раствор метиленового синего аспирируют из полости и дважды промывают стерильным физиологическим раствором. Затем будут повторены оптические измерения, как описано выше. После этого оптический зонд аккуратно протирают стерильной марлей и запечатывают в полиэтиленовый пакет для последующей дезинфекции высокого уровня. Ожидается, что с учетом времени, необходимого для позиционирования и регистрации измерений до и после МБ, эти оптические измерения добавят менее четырех минут к общему времени процедуры.

Затем полость будет заполнена стерильным 1% раствором интралипидов, чтобы аккуратно расширить полость и за счет эффективного светорассеяния гомогенизировать световую дозу на стенках полости.

Стерильное, одобренное FDA оптическое волокно будет продвигаться приблизительно к центру полости абсцесса через тот же катетер под визуальным контролем. Проксимальный конец волокна соединен с выходом диодной лазерной системы, излучающей свет с длиной волны 665 нм, где оптимально активируется метиленовый синий. Мощность лазера будет подаваться в полость с постоянной плотностью потока энергии на стенке 10-20 милливатт (мВт) см-2. Мощность лазера, необходимая для получения желаемой плотности потока энергии на стене, будет рассчитана и задокументирована в письменной форме в процедурном кабинете в зависимости от размера абсцесса, при этом общая мощность лазера находится в диапазоне 1-2 Вт. Диодная лазерная система используется для измерения оптической мощности и будет использоваться для непосредственного измерения выходного сигнала оптического волокна перед лечением каждого пациента. Эти значения плотности потока энергии находятся в подходящем диапазоне для эффективной фотодинамической терапии, но значительно ниже интенсивности, при которой в тканях наблюдаются умеренные тепловые эффекты. Сразу после лазерного облучения раствор Интралипида аспирируют, а полость снова промывают стерильным физиологическим раствором.

Увеличение плотности потока будет достигаться за счет систематического увеличения продолжительности лазерного воздействия в соответствии со схемой увеличения дозы «3 + 3». Согласно этому дизайну, первые три пациента получат 5-минутное воздействие лазерного света. Если дозолимитирующая токсичность не обнаружена, продолжительность воздействия будет увеличена на 5 минут в следующей группе из трех пациентов. При обнаружении одной ограничивающей дозу токсичности следующая группа пациентов будет получать ту же продолжительность воздействия, что и предыдущая группа. При обнаружении двух или более токсичности, ограничивающих дозу, воздействие будет снижено на 5 минут. Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока не будет пролечено максимальное количество пациентов или 6 пациентов не будут пролечены деэскалированной дозой. Во избежание чрезмерного увеличения продолжительности процедуры максимальная продолжительность лазерного воздействия составит 30 минут. Дозолимитирующая токсичность определяется как ухудшение клинического состояния с признаками одного или нескольких из следующих: (i) признаки жировой эмболии; (ii) выделение метиленового синего во время процедуры с признаками побочных реакций; (iii) визуализирующие доказательства клинически значимого, вызванного терапией разрушения стенки абсцесса и повреждения окружающих тканей.

Антибиотики, предписанные основной командой субъекта, будут вводиться до процедуры и продолжаться после процедуры. Они выбраны для обеспечения адекватного охвата и с учетом аллергии на предмет. Такое введение считается стандартом лечения и служит для снижения частоты послеоперационного сепсиса. Субъекту также вводят внутривенно противорвотные средства по мере необходимости перед процедурой тошноты.

После процедуры и в соответствии с обычным уходом будет продолжаться комбинация антибиотиков внутривенно и перорально, чтобы снизить частоту послеоперационного сепсиса. При необходимости также будет продолжен прием противорвотных средств для уменьшения симптомов тошноты и рвоты. Наркотики будут прописаны и введены для контроля болевых симптомов.

Если субъект находится в стационаре во время дренирования, он останется в больнице после процедуры. Если субъект находится на амбулаторном лечении во время дренирования, он/она будет госпитализирован после процедуры только в случае клинической необходимости. Врач-исследователь или назначенное им лицо будет ежедневно посещать госпитализированных субъектов для оценки прогресса и НЯ. Клиническое течение субъекта будет ежедневно обсуждаться с основной клинической бригадой. Госпитализированные субъекты будут выписаны на основании ответа на дренаж и клинического течения только в том случае, если клинические показатели (количество лейкоцитов, частота сердечных сокращений, артериальное давление и температура) стабильны. Если субъект остается госпитализированным в результате основных проблем со здоровьем, не связанных с участием в исследовании, врач-исследователь или назначенное им лицо будет продолжать ежедневные визиты в течение 5-го дня после процедуры, выписки из больницы или до тех пор, пока дренаж не будет удален, в зависимости от того, что наступит раньше. PI будет связываться со всеми не госпитализированными субъектами ежедневно по телефону в течение 7 дней после процедуры.

Все субъекты будут осмотрены снова через одну неделю после процедуры для дальнейшей оценки прогресса, нежелательных явлений и разрешения абсцесса. В соответствии с протоколами и процедурами отделения, если абсцесс рассосался на 7-й день, о чем свидетельствует выход катетера менее 20 мл в день и ограниченное изображение полости абсцесса, дренажный катетер удаляют. Если абсцесс сохраняется более 7 дней, несмотря на дренирование, катетер остается на месте и снова оценивается на 14-й день. Если абсцесс сохраняется на 7-й день и при наличии клинических показаний необходимы дополнительные процедуры (т. будет выполнено повторное дренирование катетером большего диаметра). MB-PDT не будет повторяться. Разрешение абсцесса будет определяться либо ультразвуковым исследованием, либо компьютерной томографией, как указано ниже. Визуализация во время удаления катетера считается стандартом медицинской помощи.

Учебный визит на 7-й день после процедуры требуется для всех испытуемых. Если катетер остался в это время, потребуется повторное посещение на 14-й день. Если катетер удален на 7-й день и нет нерешенных НЯ, участие в предметном исследовании прекращается после этого визита. Если какой-либо субъект не может вернуться, как было запланировано, визит будет перенесен на удобное для него время. Посещения через 7 и, при необходимости, через 14 дней после процедуры в первую очередь предназначены для определения сроков удаления катетера и являются стандартом лечения после чрескожного дренирования.

Как минимум, общий анализ крови с разницей и креатинином сыворотки будет получен до процедуры. Культуры крови будут получены в соответствии с клиническими показаниями, а культуры из дренажа будут получены в день 0. Дополнительные лабораторные и визуализирующие исследования будут проводиться по мере клинической необходимости.

Существует очень минимальный риск системной фоточувствительности кожи после воздействия метиленового синего. На основании исследований фармакокинетики метиленового синего было установлено, что большая его часть быстро превращается в лейкометиленовый синий, фотодинамически неактивный. В клинических исследованиях MB-PDT с MB, вводимым внутриопухолево, внутрипузырно и через полоскание горла, не сообщалось о фотосенсибилизации кожи. Субъекты будут находиться под наблюдением на предмет любых признаков реакции фоточувствительности кожи после процедуры. Из-за быстрого превращения MB в лейкометиленовый синий в системном кровотоке и отсутствия фоточувствительности в предыдущих исследованиях не будут предприниматься специальные меры предосторожности для ограничения воздействия света на субъектов после процедуры.

21 субъект, включенный в исследование, будет наблюдаться до тех пор, пока не исчезнут все клинические данные после дренирования под визуальным контролем и MB-PDT. Каждый субъект будет оцениваться с помощью визуализации и лабораторных исследований во время запланированных посещений через 7 дней после процедуры и, при необходимости, через 14 дней после процедуры. Предполагается, что это исследование займет около 2 лет.