Перфузия в ближнем инфракрасном диапазоне во время малоинвазивной торакальной хирургии Скачать

Современные хирургические подходы к торакальным злокачественным новообразованиям несовершенны: торакальные злокачественные новообразования являются одними из самых смертельных видов рака, диагностируемых во всем мире. Немелкоклеточный рак легкого (НМРЛ) остается причиной номер один смертности от рака в Соединенных Штатах и ​​во всем мире. Рак пищевода является вторым наиболее распространенным злокачественным новообразованием грудной клетки и самым быстрорастущим злокачественным новообразованием в Соединенных Штатах. Вместе эти 2 типа опухолей являются причиной более 150 000 ежегодных смертей только в Соединенных Штатах. Для пациентов со стадией I и стадией II хирургическое вмешательство обеспечивает наилучшие возможности для долгосрочного выживания при обоих злокачественных новообразованиях; однако оперативное вмешательство связано со значительными осложнениями, и более 20% пациентов имеют осложнения.

Как и при операциях на других полостях тела, безопасная онкологическая резекция опухолей грудной клетки требует тщательного понимания притока артериальной крови к тканям, которые должны быть (1) резецированы и (2) оставлены. Несмотря на важность этих соображений, остается очень мало инструментов, помогающих хирургу в такой оценке. Два примера этих клинических дилемм включают (1) оконтуривание легочной артерии во время легочной сегментэктомии и (2) оценку кондуита во время эзофагэктомии. Последствия неправильной оценки перфузии могут включать различные осложнения, такие как утечка, стриктура, абсцесс или ненужная резекция.

Этот протокол описывает инструмент для удовлетворения этих неудовлетворенных потребностей. В частности, в этом исследовании с незначительным риском будет оцениваться применимость системы визуализации в ближнем инфракрасном диапазоне (VE2 NIR) Olympus VISERA ELITE II (Olympus Medical Systems Corp., Токио, Япония) для интраоперационной оценки перфузии во время (1) легочной сегментэктомии и (2) ) перфузия желудочного канала во время эзофагэктомии путем обнаружения системно доставляемого индоцианина зеленого (ICG). Система визуализации VE2 NIR получила разрешение 510 000 от Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США в отношении кровотока и перфузии соответствующих тканей.

Индоцианиновый зеленый (ICG): Индоцианиновый зеленый представляет собой водорастворимый флуорофор NIR с молекулярной массой 774,9 кДа. При внутривенном введении ICG связывается с альбумином плазмы, создавая таким образом циркулирующие наночастицы. Основным механизмом выведения является печеночный, так как печень выводит более 80% доступного ICG менее чем за 24 часа. ICG является наиболее интенсивно изучаемым контрастным веществом NIR и был одобрен Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) для введения человеку в 1958 году. Как флуорофор, ICG имеет максимальную длину волны поглощения 805 нм и пиковую длину волны испускания 830 нм. ICG недорог, нетоксичен и легко доступен, что делает его идеальным контрастным веществом для интраоперационной NIR-визуализации. FDA специально одобряет ICG для измерения сердечного выброса, функции печени и офтальмологической ангиографии.

Предыдущие клинические данные, относящиеся к NIR-визуализации перфузии желудочного канала на основе ICG во время эзофагэктомии: эзофагэктомия остается основой мультимодальной терапии рака пищевода. Во время эзофагэктомии пораженный пищевод резецируется, а оставшаяся часть желудка (желудочный канал) выводится через грудную клетку, где она анастомозирует либо с грудным, либо с шейным отделом пищевода. Анастомотические и кондуитные осложнения вносят значительный вклад в заболеваемость и смертность, связанные с эзофагэктомией. Адекватная сосудистая перфузия желудочного тракта жизненно важна для предотвращения этих осложнений. На сегодняшний день жизнеспособность кондуита оценивается интраоперационно путем наблюдения хирурга, что является субъективным. Торакальные хирурги остро нуждаются в новых технологиях, которые могли бы лучше оценить тканевую перфузию и ишемию желудочного тракта. Одним из таких методов является использование интраоперационной NIR-визуализации с ICG для непосредственной оценки этих параметров.

На сегодняшний день сотни пациентов были вовлечены в исследования NIR-визуализации с ICG для оценки перфузии желудочного канала. При таком подходе внутривенно вводится низкая доза ICG (2,5–25 мг), а визуализация неоэзофагеального канала начинается через 30 секунд. В обзоре более 420 пациентов, подвергшихся этому подходу, было обнаружено, что этот сигнал NIR является воспроизводимым без наблюдаемой токсичности. Авторы сообщили о преимуществах NIR-изображения в выявлении иначе не обнаруживаемых поперечных сосудов между конечной аркадой и короткими желудочными артериями. Возможно, более убедительно, что в исследовании с сопоставлением оценок предрасположенности с участием более 214 пациентов было обнаружено, что у пациентов, перенесших эзофагэктомию с добавлением NIR с ICG, было 3-кратное снижение (p = 0,03) анастомотических осложнений по сравнению с пациентами, перенесшими традиционную эзофагэктомию. Наша цель — использовать систему визуализации NIR Olympus VE2 с ICG для оценки перфузии желудочного канала во время минимально инвазивной эзофагэктомии.

Предыдущий клинический опыт использования NIR-визуализации на основе ICG для оценки сегментарной анатомии во время резекции легкого: согласно рекомендациям Национальной комплексной онкологической сети (NCCN) 2019 г., золотой стандарт лечения операбельных злокачественных поражений легких требует анатомической резекции (пневмонэктомии, лобэктомии или сегментэктомии) с забор лимфатических узлов. Для пациентов с поражениями размером более 2 см типична лобэктомия или пневмонэктомия. Однако было показано, что при поражениях размером менее 2 см сегментэктомия обеспечивает эквивалентные онкологические результаты, сохраняя при этом функциональную паренхиму легких. Несмотря на паренхиматозные преимущества, анатомическое разграничение легочных сегментов является сложным и неточным. Современные подходы к сегментэктомии включают осторожное пережатие тех сегментарных дыхательных путей, снабжающих паренхиму легкого, пораженную опухолевой массой, с последующей инсуффляцией ипсилатерального легкого. При таком подходе непережатое (свободное от рака) легкое раздувается, в то время как пережатое (легкое, подлежащее резекции) остается ателектатическим. Затем хирург резецирует «ненадутое» легкое. Из-за коллатеральных вентиляционных сетей среди альвеол и обструктивных изменений, связанных с раком легкого, линии разграничения между этими областями легкого часто неясны. Неаккуратная резекция в сегментарных плоскостях может привести к сохранению деваскуляризированной ткани, неадекватным хирургическим краям или неполному очищению дренирующих лимфатических путей.

Учитывая проблемы, связанные с текущими подходами к сегментэктомии, многие группы начали использовать интраоперационную NIR-визуализацию с ICG для лучшего разграничения сегментарной анатомии. На сегодняшний день этим методом воспользовались тысячи пациентов в десятках учреждений. При этом подходе низкая доза ICG (в диапазоне от 10 до 50 мг) вводится внутривенно после пережатия сегментарной легочной артерии. В течение нескольких минут после доставки ICG незажатая (здоровая) паренхима демонстрирует сильный сигнал NIR, который обнаруживается с помощью модифицированного торакоскопа, в то время как зажатая (подлежащая резекции) ткань остается темной. В этих исследованиях, сообщающих о токсичности, побочные эффекты от введения ICG были минимальны. Наша цель — использовать систему визуализации NIR Olympus VE2 вместе с ICG для оценки анатомии сегментарной перфузии во время минимально инвазивной субдолевой сегментэктомии легкого.