Клиническое применение технологии флуоресцентной визуализации в гепатобилиарной хирургии

Во время удаления опухоли печени или лечения распространенного рака печени светящиеся изображения помогают сделать правильный выбор в операционной - независимо от того, маленький или большой порез. Свет поглощается специальными красителями, а затем снова излучается в виде другого оттенка, видимого техническими глазами. Камера улавливает это свечение и показывает его на экране в прямом эфире, чтобы команда могла его увидеть. Индоцианин зеленый, часто называемый ICG, таким образом маркирует ткани во время операций. Созданный различными производителями по всему миру, он впервые начал использоваться в медицинских целях еще в мае 1960 года, в основном для проверки работоспособности печени. То, что началось десятилетия назад, до сих пор влияет на решения в больницах. ICG лучше всего поглощает свет длиной от 800 до 810 нанометров, когда он находится в крови. Его свечение проявляется сильнее всего на длине волны 835 нанометров. Из-за этого краситель проникает в ткань примерно на сантиметр, хотя четкие сигналы поступают с глубины менее 8 миллиметров. Попав в вену, ICG быстро прилипает к белкам, плавающим в плазме. Клетки печени вскоре захватывают его. Затем он покидает организм через желчные пути. Большая часть вещества выводится из кровообращения примерно за две с половиной-три минуты. Дети старшего возраста и-взрослые должны получать не более 2 миллиграммов на килограмм своего веса. После инъекции в рыхлые ткани ICG попадает в лимфатические пути. Сначала она собирается в лимфатических узлах, затем течет к грудному протоку и кровеносным каналам и наконец выходит с желчью. Световое излучение ИЦГ в этих структурах сохраняется более суток. Этот метод показывает более четкие результаты, чем сканирование, выполненное с технецием-99m, при отслеживании местоположения лимфатических узлов.

 

Раздел 1. Флуоресцентная холангиография.

При удалении желчного пузыря через небольшие разрезы светящиеся изображения могут показать, как устроены желчные протоки вне печени. Эти визуальные эффекты могут заранее уловить необычное расположение трубок. Иногда появляются дополнительные нетипичные желчные протоки. Увидев их, вы сможете избежать проблем. Медицинские рекомендации решительно поддерживают этот метод. Результаты исследований ясно подтверждают его полезность.

Раздел 2. Визуализация опухолей

Яркое свечение ICG помогает обнаружить рак с высокой точностью. Хотя незамеченные до операции новообразования на печени или внутри нее проявляются - как ГЦК, рак желчных протоков или распространяются из других органов. Тем не менее, почти два из пяти светящихся пятен вообще не являются раком, поэтому любая новая находка в середине-хирургической операции требует дополнительных сканирований для проверки (Класс IIa; Уровень II-3). При удалении более глубоких опухолей световой сигнал направляет чистые края, не позволяя инструментам врезаться в пораженные ткани во время удаления метастазов или ГЦК (Класс IIa; Уровень II-3).

Раздел 3. Анатомия резекции печени под флуоресцентным контролем

Флуоресцентная визуализация помогает обозначить границы сегментов во время открытых и лапароскопических операций на печени. В то же время врачи полагаются на ультразвук в операционной, чтобы обнаружить воротную вену после того, как она подвергнется ICG -, что подтверждается рекомендациями класса IIb и уровнем защиты II-2.

Раздел 4. Флуоресценция ICG, используемая в хирургии печени для трансплантации

Во время удаления донорской печени светящиеся маркеры могут показывать область вблизи ветвей желчных протоков. Это свечение указывает, где безопасно резать. Эксперты сходятся во мнении, что это полезно, хотя доказательства получены в исследованиях среднего-качества. Этот метод получил оценку второго-уровня на основе текущих данных.

 

 

Раздел 1: Флуоресцентная холангиография

А. Какую роль флуоресценция играет при лапароскопической холецистэктомии?

Еще в 2008 году команда Исизавы попробовала что-то новое -, введя ICG в вены пациентов, чтобы осветить желчную систему во время удаления желчного пузыря. Со временем светящиеся сигналы от ICG стали чаще появляться при операциях, связанных с печенью и желчевыводящими путями, особенно когда машины помогали хирургам оперировать или заменяли печень. Вместо того, чтобы просто полагаться на стандартную визуализацию, врачи начали использовать эти флуоресцентные сигналы для картирования структур протоков за пределами печени.

Б. Можно ли четко визуализировать и идентифицировать внепеченочные желчные протоки с помощью флуоресценции ИКГ?

Свечение ICG позволяет легче обнаружить формы желчных протоков при удалении желчного пузыря. Это помогает избежать повреждения трубок, особенно тех, которые имеют необычную форму или до сих пор были скрыты. Иногда то, что выглядит как главный воздуховод, не является - освещением, меняющим восприятие. Исследования показывают, что светящиеся виды в большинстве случаев превосходят стандартный свет. В одном крупном исследовании, проведенном в 2019 году, приняли участие 639 человек в восьми центрах по всему миру. Более половины увидели преимущества специальной визуализации. Точные цифры указаны рядом ниже. Опять же, цифры ясно указывают на то, что флуоресцентная холангиография лучше выявляет желчные пути за пределами--печеночных путей. И все же вот одна загвоздка: свет -, используемый в этом методе, едва проникает через десять миллиметров вещества тела. Поэтому, когда плотные слои скрывают эти каналы -, скажем, паутинные волокна возле области Кало -, они могут оставаться скрытыми. Этот блокирующий эффект проявляется чаще всего, когда люди имеют лишний вес или борются с сильным отеком желчного пузыря.

C. Можно ли четко определить дополнительные печеночные протоки?

Во время операции флуоресцентная визуализация показывает необычные протоки печени по мере их появления. Команда Исизавы обнаружила, что этот метод позволяет обнаружить каждый атипичный проток за пределами печени перед разрезанием. Контролируемый эксперимент показал, что редкие формы воздуховодов проявлялись в 4,1 процентах случаев до удаления, а затем выросли до 6,2 процента после - цифры, превышающие те, которые наблюдались при стандартном освещении.

Д. Конечно. Вот ваша переписанная версия: Уже успели взглянуть на камни в желчных протоках?

Один камень в желчном протоке проскользнул мимо флуоресцентной холангиографии, вероятно, скрытый светящейся желчью, скопившейся поблизости. Не все засоры видны четко -, некоторые исчезают под яркими плавными тенями. За головкой поджелудочной железы, где проток проходит плотно, проблемы часто остаются вне поля зрения. Во время сканирования Исидзавы каждый камень пузырного протока обязательно засветился. Яркость означала видимость -, но иногда вместо этого слишком много света скрывало.

E. Можно ли обнаружить подтекание желчи?

Подробностей об этом мало, но в некоторых разрозненных отчетах упоминаются эффекты свечения, позволяющие обнаружить утечку желчи на отрезанном крае печени, когда часть удалена. Хотя освещение остается тонким, в нескольких случаях выделяются световые сигналы, улавливающие утечку жидкости во время операции. Написано немного, но редкие записи показывают люминесценцию, выявляющую пути утечки в местах разреза ткани. Хотя информация ускользает, в редких заметках описываются яркие маркеры, обнажающие утечку из разрезов, сделанных в органе.

F. Можно ли определить внутрипеченочное желчное дерево с помощью флуоресценции?

Ближний-инфракрасный свет может достигать нескольких слоев, поэтому для того, чтобы увидеть ходы желчи печени, обычно требуется отодвинуть немного ткани в сторону. Флуоресцентная холангиография здесь сталкивается с трудностями, поскольку свечение неглубоко проходит через вещество тела.

G. Может ли флуоресцентная холангиография заменить традиционную холангиографию?

Изображение, показывающее желчные протоки с помощью светящегося красителя, может оказаться более эффективным, чем рентгеновские методы во время операции. Он сразу же пропускает излучение, обеспечивая просмотр в реальном времени, что делает работу команды быстрее и проще. Вместо того, чтобы нарезать трубки, которые могут повредить воздуховоды, этот метод полностью позволяет избежать этих движений. Вокруг основных каналов за счет эффекта свечения более резко выделяются близлежащие ткани. Тем не менее, флуоресцентная холангиография упускает из виду камни в желчных протоках, а также детали внутри желчных путей печени. Из-за этого разрыва стандартная визуализация удерживает позиции, которые она не может полностью занять.

H. Какова подходящая доза и время введения ICG?

За тридцать минут до часа до процедуры ИЦГ может попасть в вену. Его выход через желчь занимает от нескольких минут до двадцати часов. Полное количество может составлять всего 2,5 мг или измеряться по массе тела до 0,05 мг на килограмм. Другой путь – инъекция прямо в желчный проход. В этом способе используется более слабая смесь -: каждый миллилитр содержит только 0,025 мг ICG.

 

Раздел 2: Визуализация опухолей

А. Какое количество красителя при свечении лучше всего подходит для вырезания наростов в печени?

Время имеет значение -, когда его следует давать перед операцией? Какой метод наиболее четко освещает проблемные места? Вместо того чтобы гадать, можно ли получить более четкие сигналы, если изменить настройки камеры в середине-процедуры?

Некоторые области выглядят подозрительно, но это не рак -, как команды видят разницу? Возможно, возникнет меньше путаницы, если хирурги будут сравнивать изменения цвета в-времени с пред-предоперационными сканированиями. Может ли повторение изображений под разными углами снизить количество ошибок? Не каждое яркое пятно означает, что опыт болезни - может помочь отличить шум от истины. Что, если свет тускнеет слишком быстро -, скроет ли это более глубокие проблемы с тканями? Меньше ошибок может произойти, если протоколы включают повторную проверку во время работы.

Б. Как светящийся свет помогает выявить рак во время операции?

Поначалу обнаружение ГЦК под флюоресценцией во время холангиографии стало неожиданностью. Такое свечение может возникать из-за того, что опухоли пропускают типичные желчные пути - либо с нарушением функции, либо с неправильным расположением -, либо сдавливают близлежащие протоки. После инъекции ICG перед операцией рак захватывает краситель, но изо всех сил пытается его вымыть, в результате чего масса выделяется из здоровой ткани печени. Иногда, когда рак поражает воротную вену или образует тромбы, пораженный участок печени светится интенсивнее. В большинстве случаев тест давал результаты, когда обнаруживался рак: - 273 из 276 подтвержденных случаев оказывались верными. Шестнадцать пятен вызвали тревогу, но не были раком. Они происходили из заживших участков печени, разрастаний странных клеток, дополнительных желчных путей и даже отмерших кусочков внутри тканей. С учетом этих поправок около 94 из каждых 100 помеченных результатов были действительно раком.

Может ли флуоресценция выглядеть иначе при ГЦК по сравнению с ее распространением за пределы печени, наряду с пятнами рака толстой кишки в печени, разрастаниями желчных протоков внутри печени или несвязанными образованиями? Могут ли они показывать уникальное свечение при сканировании? Что, если картина освещения будет меняться в зависимости от типа опухоли? Изменяется ли цветовое поведение, когда болезнь выходит за пределы исходного участка? Можем ли мы отличить одну массу от другой по тому, как она светится? Будет ли рак,-связанный с желчью, проявляться иначе, чем другие? Отличается ли световая реакция даже внутри ткани печени? Как визуально вторичные опухоли отличаются от первичных? Может ли обнаружение основываться на таких визуальных контрастах? Может ли каждый тип изменять интенсивность свечения по-своему?

Слабое свечение, наблюдаемое при сканировании печени, разделяется на три вида при обнаружении раковых пятен.

Флуоресценция показывает, что вся опухоль четко отделена от близлежащих тканей.

Некоторые части опухоли светятся под специальным светом.

Свечение появляется на краю образования -, а не внутри него -, где здоровая ткань печени загорается круговым узором поблизости. Этот блеск, похожий на ободок-, возникает из нетронутых участков вокруг нароста и проявляет активность только в нормальных клетках, граничащих с аномальным пятном. Само поражение остается темным, в то время как соседние области излучают свет, косвенно очерчивая его форму за счет контраста.

Некоторые виды рака печени светятся при определенном освещении, в зависимости от того, насколько ненормально они выглядят. Не все опухоли светятся одинаково - некоторые светятся полностью, другие лишь частично. Опухоли более низкого качества часто имеют кольцевидное свечение,-особенно когда в процесс вовлечены кровеносные сосуды. Пятна за пределами печени также могут стать видимыми, поскольку там раковые клетки все еще захватывают специальный краситель из крови. Но эти пятна не могут его истощить, поэтому цвет остается внутри. Когда ученые отправили краситель через определенную вену, они увидели, как загорелись скопления в основных кровеносных путях. Таким образом могут выделиться скрытые области распространения, пропущенные при сканировании перед операцией. Этот намек появился после просмотра раскрасок в-реальном времени во время операций. Свечение по краям часто появляется при CRLM, вероятно, потому, что опухоль сдавливает близлежащие здоровые желчные пути, вызывая странную утечку ICG. Внутри этого светящегося края то, что вы видите под линзой, не совсем похоже на контуры, наблюдаемые при низком-HCC. По словам команды Исидзавы, при обнаружении CRLM на внешнем слое печени освещение ICG никогда не пропускало - идеальную точность каждый раз. Обнаружили опухоли шириной всего 3 мм? Звуковое сканирование-во время операции и световые сигналы сопровождают компьютерную томографию перед операцией, за которой следует сканирование во время операции. Даже после того, как сильные препараты уменьшают опухоль, слабые мерцания все еще улавливают скрытые кусочки болезни, возможно, снижая частоту рецидивов рака там, где орган встречается с открытым пространством.

C. Каковы ограничения флуоресцентной визуализации для идентификации опухолей?

Близко к поверхности ближний-инфракрасный свет помогает выявить опухоли в печени глубиной до 8 мм. За пределами этой глубины он теряет эффективность. Вместо этого хирурги прибегают к ультразвуку во время операции. Этот метод позволяет обнаружить новообразования, спрятанные глубже внутри тканей. При разрезании печени любая аномальная область в пределах 8 мм от свежего края все равно может быть видна при световом-сканировании. Более глубокие остаются невидимыми без звуковых волн, указывающих путь.

D. Как часто флуоресценция ошибочно обнаруживает опухоль, когда ее нет, и как часто она пропускает настоящую?

Несмотря на то, что флуоресцентная визуализация хорошо улавливает мельчайшие детали и часто указывает на реальные проблемы, случаются ошибки -, до четырех из десяти результатов могут быть ошибочными. Такие вещи, как рубцевание ткани печени, необычные, но безвредные новообразования, введение красителя ICG слишком близко ко времени операции -, скажем, менее чем за день до -, а также аномальный рост желчных протоков, мертвые клетки,-заполненные жидкостью мешочки или скопления кровеносных сосудов, а также странно-выглядящие доброкачественные пятна могут сбить с толку результаты. Когда во время операции загорается новое пятно, врачи должны проверить его более внимательно, используя взгляд, прикосновение или звуковые волны внутри тела. Иногда раковые опухоли печени при этом методе вообще не выявляются. Это имеет тенденцию ускользать, когда проходит слишком много времени после введения ICG -, особенно после двадцати-четырех дней.

E. Может ли флуоресценция ICG обеспечить безопасность хирургического края?

Светящиеся пятна внутри опухоли или светящееся кольцо вокруг нее помогают провести операцию. Когда свет появляется на только что срезанном крае, это может означать, что там обнаружены раковые клетки. Вместо того, чтобы останавливаться, продолжайте вырезать за пределы яркой зоны, чтобы все получилось чисто. Иногда на внешнем слое печени - появляются небольшие светящиеся точки, что указывает на более глубокое распространение по близлежащим кровеносным путям. По этой причине взятие большего количества ткани вокруг этих точек увеличивает шансы на полное удаление. При ГЦК или аденоме печени разрез за пределами светящегося края приводит к удалению всех раковых клеток. Тем не менее, в случае метастазов в печень результаты не столь однозначны - и зависят от того, насколько опухоль сдавливает близлежащие желчные протоки. Точность инструментов визуализации также имеет значение, а также то, насколько широкой будет освещенная зона; это свечение редко превышает 5 миллиметров, потому что проникновение света ограничивает его. В настоящее время существует пробел -, исследования еще не подтвердили, оставляет ли разрез прямо по этому яркому контуру достаточно здоровой ткани. Тем не менее, данные склоняются к тому, чтобы отойти на 1 сантиметр от флуоресцентной линии как более безопасный вариант для получения чистых краев.

F. Когда следует вводить ICG и какая дозировка лучше всего подходит для выявления опухолей?

Эксперты до сих пор не уверены в том, какое количество ICG лучше всего и когда именно его вводить. Более ранние исследования показали, что прием 0,5 мг/кг за две недели до операции помогает обнаружить опухоли во время операции. Этот конкретный план изначально был направлен на проверку того, насколько хорошо функционирует печень, а не на выявление рака. При поиске только опухолей врачи могут снизить дозу до 0,2 мг/кг, используя ее на один или два дня вперед. Если у кого-то цирроз печени или печень повреждена в результате химиотерапии, имеет смысл пропустить ICG накануне, - слишком сильное свечение в здоровых тканях может скрыть опухоли или создать вводящие в заблуждение сигналы.

 

Раздел 3: Анатомическая резекция печени

А. Какова роль флуоресценции при анатомической резекции печени?

Еще в 2008 году Аоки обнаружил нечто новое: - части печени могут светиться при флуоресцентном окрашивании. Вместо того, чтобы широко смешивать красители, он ввел 1 мл ICG (в концентрации 5 мг/мл) прямо в ветвь воротной вены, освещая только область, питающуюся этим путем. При использовании во время открытых процедур он срабатывал более чем в 90 процентах случаев. К 2012 году Исидзава продвинул этот метод дальше, протестировав два новых подхода, основанных на работе Аоки - «положительное окрашивание» и ее аналоге «негативное окрашивание». По сравнению с метиленовым синим старой-школы, маркировка ICG-выделяется более четким контрастом и меньшим количеством побочных эффектов.

а. Глубоко внутри печени светящиеся узоры проявляются так же четко, как и на внешних краях. Там, где ткань разрезана, яркие линии очерчивают каждый срез. Свет выявляет границы под поверхностью, а не только те, что видны наверху. Внутри органа после разрезания эти маркеры остаются видимыми на разных слоях. Каждая область разделяется под свечением, как сверху, так и внутри. То, что появляется на коже, появляется и в месте прохождения ножа.

б. Во-вторых, он обеспечивает трехмерную-визуализацию сегментов печени.

Сразу же, как только ICG попадает в вену, появляется светящийся вид. Это происходит без промедления. Поскольку ткань печени разделяется, руководство постоянно разворачивается. Процесс движется шаг за шагом, поддерживаемый живой обратной связью. Здесь изображение помогает отслеживать прогресс.

в. Окрашивание хорошо работает независимо от того, проводится ли процедура через небольшие или более крупные разрезы. Не имеет значения, вставлены ли инструменты через область действия или вручную, - результаты остаются неизменными. При любом методе ясность остается высокой. Даже когда методы различаются, результаты остаются стабильными. Благодаря крошечным разрезам или широким отверстиям видимость остается хорошей.

Б. Что такое положительное окрашивание?

С помощью изображений в реальном времени с крошечной внутренней камеры врачи вводят светящийся краситель в кровеносный сосуд, питающий часть печени, в которой находится опухоль. По мере распространения краситель окрашивает этот участок, показывая резкие края в местах изменения тканей на внешней и внутренней поверхностях органа. Один недостаток? Подобная окраска области требует точного контроля - опыта сканирования во время операции и точного размещения иглы,-необходимого. Поскольку попасть в эти отметки всегда оказывается непросто, некоторые хирурги вместо этого предпочитают проводить иглы через кожу перед операцией, заранее отмечая зону красителем. Затем приступают к минимально инвазивному удалению определенной части, достигая столь же хороших результатов.

C. Что такое негативное окрашивание?

Как только воротная ветвь, питающая область опухоли, пережимается, краситель ICG поступает в вену. Светящийся цвет распространяется через здоровые участки печени, но не затрагивает заблокированные участки. Эта часть остается темной, а все остальное светится. Вместо того, чтобы напрямую освещать целевую зону, ее пропуск делает задачу менее сложной. Это работает лучше, когда доступ к ветвям за пределами печени осуществляется напрямую -, как на левой стороне (сегменты II и III) или в центральных-правых областях рядом с основными протоками (IVb, V, VI). При вырезании всего лишь одного небольшого кусочка во время открытой процедуры явно предпочтительнее сделать так, чтобы мишень светилась. Этот метод, отличающийся от негативного окрашивания, позволяет настроить, насколько темным становится пятно, а также где оно будет проявляться. Края участков печени становятся более четкими, их легче увидеть. Резекция этих верхних частей спины - седьмого и восьмого сегментов - каким-то образом проходит более гладко. Проблемы возникают при попытке проткнуть воротную вену; эта часть требует серьезной практики. Хирурги тратят целую вечность, чтобы освоиться с этим. При удалении нескольких участков или половины печени лучше подходит старый метод. Ниже приведена таблица, помогающая выбрать подход, который подойдет для каждой зоны печени.