Detektion och avgränsning av nekrotiserande fasciit via en vaskulär perfusionsfluorofor

Nekrotiserande fasciit (NF) - allmänt känd som "köttätande bakterier" - är en aggressiv mjukdelsinfektion som har en hög dödlighet (30-50%). NF är generellt förknippat med traumatisk inokulering av extremt aggressiva bakterier i mjukvävnaderna som omger det fasciella skiktet av bindväv, precis djupt till det subkutana fettet. Detta vävnadslager ger en idealisk miljö för bakterietillväxt och underlättar även snabb framflyttning av bakterierna längs fascian. Resultatet är en mjukdelsinfektion som ofta sprider sig centralt före upptäckt och/eller adekvat behandling, vilket leder till systemisk sepsis, multiorgansvikt och död.

Ytterligare komplicerande NF-hantering är att det inte finns något definitivt diagnostiskt test. Patienter med NF uppvisar i allmänhet smärta, feber och förhöjda inflammatoriska laboratorier (antal vita blodkroppar (WBC), erytrocytsedimentationshastighet (ESR) och C-reaktivt protein (CRP)), andra laboratorieavvikelser (förhöjt glukos och kreatinin; minskat natrium och hemoglobin); dessa är emellertid icke-specifika fynd som är associerade med många andra icke-dödliga tillstånd. Av denna anledning missas ofta en diagnos av NF tills tillståndet har gått för långt.

Medicinsk fluorescens är en begynnande form av medicinsk bildbehandling som syftar till att förbättra igenkänningen av viktiga anatomiska strukturer och sjukdomsprocesser genom maskinassisterad, visuell identifiering med hjälp av fluorescerande prober som kallas fluoroforer. Det finns flera typer av fluoroforer: riktade fluoroforer, enzymaktiverade fluoroforer och enkla intravaskulära fluoroforer.

Intravaskulära fluoroforer, främst indocyaningrönt (ICG), har varit tillgängliga i ~100 år. ICG är FDA-godkänd och har en utmärkt säkerhetsdata utan påvisbar toxicitet. När det injiceras intravenöst och ses med en lämplig fluorescensbildare, kartlägger ICG effektivt den lokala kärlstrukturen, vilket gör det möjligt för tittaren att skilja på perfunderade och icke-perfunderade vävnader. ICG:s FDA-godkända indikationer och användningsområden inkluderar angiografi för att fastställa hjärtminutvolym, leverfunktion, leverblodflöde och oftalmisk anatomi.

Vid histologisk undersökning av vävnader som påverkas av NF, finns det fyra vanligen observerade egenskaper: 1) närvaron av bakterier; 2) robust neutrofilinfiltration; 3) vävnadsnekros; 4) vaskulär trombos. DH-H Institutionen för patologi granskar för närvarande vävnadsbiopsier med avseende på dessa kriterier vid utvärdering av vävnad för förekomst av nekrotiserande fasciit (Soloman et al, Modern Pathology, 2018, s 546-552). Även om det är användbart för att vägleda kliniskt beslutsfattande, anses histologisk granskning inte vara ett definitivt diagnostiskt fynd, men dessa observationer har måttlig känslighet och specificitet med odlingsdata, vilket anses vara den ultimata bestämningsfaktorn för en NF-diagnos.

På grund av de djupgående protrombotiska effekterna av nekrotiserande fasciit i de subkutana vävnaderna, antar vi att administrering av ICG och efterföljande avbildning av en kroppsregion som påverkas av NF kommer att visa väsentligt minskad fluorescens jämfört med patientens opåverkade vävnader. Om vi ​​kan visa att ICG-fluorescenshålrum är karakteristiska för NF, kan detta potentiellt leda till en snabbare och potentiellt mer exakt diagnos av NF som skulle leda till snabbare definitiv hantering och sannolikt förbättrade resultat.

Målet med denna pilotstudie är att utvärdera om ICG-fluorescens kan användas som en icke-invasiv metod för att identifiera närvaron av NF.