Technické aspekty fluorescenční angiografie pro peroperační hodnocení perfuze anastomózy v kolorektální chirurgii


Intra-operative fluorescence angiography of colorectal anastomotic perfusion: a technical aspects

Introduction:
Anastomotic leak after colorectal surgery is a serious complication. Tissue perfusion plays a key role for anastomotic healing. Fluorescence angiography with indocyanine green under near-infrared excitation allows a real-time perfusion assessment. The aim of this study was to evaluate the feasibility and the potential benefit of intraoperative assessment of anastomotic perfusion in colorectal surgery using indocyanine green-enhanced fluorescence in near-infrared light.

Methods:
53 patients with primary anastomosis after elective colon or rectum resection were enrolled between 1 January 2016 and 31 January 2017. Near-infrared fluorescence angiography with indocyanine green was performed to assess tissue perfusion. The data of patient characteristics, data of surgery, data related to perioperative fluorescence angiography and postoperative complications were collected prospectively.

Results:
Intraoperative fluorescence angiography was successful in 52 patients (98%). There were no adverse effects related to procedure. The mean time from indocyanine green application to visible fluorescence was 35 seconds, the mean added procedure time was 5 minutes. The best contrast was achieved by reducing the dose to 0.1 mg/kg. In 5 patients (9%), fluorescence angiography resulted in a change of the surgical plan. In two cases, the resection line was moved proximally, in two cases the anastomosis was corrected and in one case perfect perfusion of the anastomosis contributed to the decision to abandon the planned protective ileostomy. There was no postoperative anastomotic leak.

Conclusions:
Perioperative assessment of anastomotic perfusion in colorectal surgery by use of indocyanine green in near-infrared light is technically feasible with the potential to alter surgical strategy (including avoidance of defunctioning stoma) and to reduce the anastomotic leak rate.

Key words:
anastomotic leak − colorectal surgery − fluorescence angiography − indocyanine green


Autoři: L. Martínek;  F. Pazdírek;  J. Hoch;  P. Kocian
Působiště autorů: Chirurgická klinika 2. LF Univerzity Karlovy a FN Motol, Praha
Vyšlo v časopise: Rozhl. Chir., 2018, roč. 97, č. 4, s. 167-171.
Kategorie: Původní práce

Souhrn

Úvod:
Anastomotický leak představuje v kolorektální chirurgii obávanou komplikaci. Zásadní význam pro vitalitu a hojení anastomózy má její prokrvení. Fluorescenční angiografie indocyaninovou zelení ve spektru blízkého infračerveného světla nabízí možnost zobrazení perfuze v reálném čase. Cílem studie bylo zhodnotit proveditelnost a potenciální přínos peroperačního hodnocení perfuze anastomózy v kolorektální chirurgii při použití fluorescenční angiografie.

Metody:
V období od 1. ledna 2016 do 31. ledna 2017 byla u 53 pacientů po elektivní resekci tlustého střeva nebo konečníku s primární anastomózou provedena peroperační fluorescenční angiografie indocyaninovou zelení. Prospektivně sledovaná data zahrnovala charakteristiky pacientů, údaje o operačním výkonu, parametry peroperační fluorescenční angiografie a data pooperačního průběhu.

Výsledky:
Peroperační zobrazení perfuze fluorescenční angiografií bylo úspěšné u 52 (98 %) pacientů. Nebyly zaznamenány žádné nežádoucí účinky. Průměrný čas do zobrazení byl 35 vteřin, průměrná délka vyšetření byla 5 minut. Nejlepšího zobrazení bylo dosaženo při redukci dávky na 0,1 mg/kg. Fluorescenční angiografie vedla v 5 případech (9 %) ke změně původního chirurgického plánu. Ve dvou případech byla posunuta resekční linie, dvakrát byla korigována anastomóza a v jednom případě provedené vyšetření přispělo k rozhodnutí neprovést původně plánovanou protektivní stomii. V pooperačním průběhu nedošlo k anastomotickému leaku.

Závěr:
Peroperační hodnocení perfuze fluorescenční angiografií indocyaninovou zelení je v kolorektální chirurgii technicky proveditelné s potenciálem změny chirurgické strategie (včetně ustoupení od plánované protektivní stomie) a redukce anastomotického leaku.

Klíčová slova:
anastomotický leak – kolorektální chirurgie – fluorescenční angiografie – indocyaninová zeleň

ÚVOD

Anastomotický leak patří v kolorektální chirurgii mezi nejobávanější komplikace. Zvyšuje morbiditu i mortalitu, zhoršuje prognózu pacienta. Přes řadu opatření incidence leaku neklesá [1], a proto je problematika stále aktuální. 

Klíčovým předpokladem bezpečného zhojení střevní anastomózy je přesná adaptace vitálních tkání. Fluorescenční angiografie indocyaninovou zelení (ICG) ve spektru blízkého infračerveného (NIR) záření nabízí možnost peroperačního hodnocení perfuze a vitality anastomózy [2]. Dosavadní zkušenosti jsou však zatím omezené.

Cílem práce bylo posoudit proveditelnost a efektivitu fluorescenční angiografie indocyaninovou zelení ve spektru blízkého infračerveného záření v kolorektální chirurgii. Předkládané sdělení je zaměřeno zejména na technické aspekty vyšetření, jeho potenciální přínos a limitace.

METODA

Do souboru byli zařazeni pacienti starší 18 let, kteří podstoupili v období od 1. 1. 2016 do 31. 1. 2017 elektivní resekci tlustého střeva nebo konečníku s primární anastomózou a během operace u nich bylo provedeno vyšetření perfuze fluorescenční angiografií indocyaninovou zelení v NIR spektru. Pacienti operovaní akutně, s alergií na jódové preparáty, gravidní nebo kojící ženy a ti, u nichž se nepodařilo doplnit kompletní data, nebyli do studie zařazeni.

Operace byly provedeny standardizovanou otevřenou nebo laparoskopickou operační technikou, střevní anastomózy byly šity rukou nebo založeny pomocí staplerů.

Pro peroperační fluorescenční angiografii byla použita indocyaninová zeleň ICG-Pulsion® 5 mg/ml (Pulsion Medical Systems, Münich, Germany) nebo Verdye 5 mg/ml (Diagnostic Green GmbH, Aschheim-Dornach, Germany) v 5−10 ml vody pro injekce. Podaná dávka byla v rozmezí 0,1−0,4 mg/kg. Zobrazení bylo prováděno laparoskopickým SPIES systémem (KARL STORZ GmbH & Co. KG, Tuttlingen, Germany) s „full high definition“ kamerovým systémem vybaveným specifickým filtrem pro detekci NIR spektra. Po intravenózním podání indocyaninové zeleně byla intraabdominálním, případně endoskopicky transanálním pohledem peroperačně hodnocena perfuze resekční linie a anastomózy. Kvalitu prokrvení hodnotil operující chirurg a ten také rozhodoval o případné změně v dalším operačním postupu.

Protektivní ileostomie u resekcí rekta byla obecně zvažována u pacientů s anastomózou v dolní třetině rekta, po předchozí neoadjuvantní radio/radiochemoterapii a v případě nejistoty ohledně bezpečnosti anastomózy. Její založení nebylo paušální a záviselo na individuálním rozhodnutí operujícího chirurga.

Prospektivně sledovanými parametry byly charakteristiky operovaných pacientů a jejich onemocnění, data popisující operační výkon, parametry peroperační fluorescenční angiografie včetně hodnocení kvality dosaženého zobrazení (výborné, hraniční, nedostatečné, nezobrazeno) a údaje charakterizující pooperační průběh.

Pro interpretaci dat a statistické zpracování výsledků souboru byly použity metody popisné statistiky (průměr, směrodatná odchylka, medián, rozmezí a relativní četnosti). Výsledky byly porovnány s údaji v současném písemnictví.

VÝSLEDKY

Za období od 1. 1. 2016 do 31. 1. 2017 bylo do studie zařazeno 53 pacientů. Základní charakteristiky souboru operovaných pacientů jsou uvedeny v Tab. 1.

Tab. 1. Charakteristika souboru Tab. 1: Patient characteristics
Charakteristika souboru
Tab. 1: Patient characteristics

V souboru převažovali muži nad ženami, častěji s nadváhou dle body mass indexu (BMI), nemocní s vyššími operačními riziky dle předoperační klasifikace pacientů American Society of Anesthesiologists (ASA) a pacienti operovaní pro maligní onemocnění s anastomózou lokalizovanou do oblasti rekta. Předoperační neoadjuvantní radiochemoterapii absolvovalo 50 % pacientů s karcinomem rekta. Operační data jsou uvedena v Tab. 2.

Tab. 2. Operační data Tab. 2: Operative data
Operační data
Tab. 2: Operative data

V souboru převažovaly výkony provedené otevřenou technikou, mechanické anastomózy pomocí stapleru byly provedeny pouze na rektu.

Parametry popisující peroperační fluorescenční angiografii indocyaninovou zelení v blízkém infračerveném spektru ukazuje Tab. 3.

Tab. 3. Charakteristiky peroperační fluorescenční angiografie Tab. 3: Intra-operative fluorescence angiography characteristics
Charakteristiky peroperační fluorescenční angiografie
Tab. 3: Intra-operative fluorescence angiography characteristics

Zobrazení perfuze bylo dosaženo průměrně po 35 sekundách a vyšetření perfuze prodloužilo operační výkon průměrně o 5 minut. Tyto časy se po zvládnutí algoritmu vyšetření zkracovaly. Pouze v jednom případě (2 %) se pro technické obtíže nepodařilo perfuzi zobrazit.

Vyšší dávka ICG v rozmezí 0,3−0,5 mg/kg snížila kontrast, setřela obraz cévního řečiště (Obr. 1) a kvalita zobrazení byla hodnocena jako hraniční (13 %). Ve všech případech s dávkou 0,1 mg/kg bylo zobrazení hodnoceno jako výborné (Obr. 2).

Fluorescenční angiografie mechanické anastomózy s vyšší dávkou podané ICG a nižším kontrastem
Fig. 1: Fluorescence angiography of mechanical anastomosis using higher dose of ICG (low contrast)
Obr. 1. Fluorescenční angiografie mechanické anastomózy s vyšší dávkou podané ICG a nižším kontrastem Fig. 1: Fluorescence angiography of mechanical anastomosis using higher dose of ICG (low contrast)

Fluorescenční angiografie ručně šité anastomózy s nižší dávkou podané ICG a vyšším kontrastem
Fig. 2: Fluorescence angiography of hand sewn anastomosis using reduced dose of ICG (high contrast)
Obr. 2. Fluorescenční angiografie ručně šité anastomózy s nižší dávkou podané ICG a vyšším kontrastem Fig. 2: Fluorescence angiography of hand sewn anastomosis using reduced dose of ICG (high contrast)

U dvou pacientů (4 %) jsme zobrazili pouze resekční linii, protože střevní anastomóza uložená hluboko v pánvi nebyla pro kameru dostupná. Jednoznačně převažovalo transabdominální zobrazení, endoskopický pohled na perfuzi v místě anastomózy se podařil pouze u dvou ze čtyř našich pokusů. V průběhu studie jsme nezaznamenali žádné nežádoucí účinky spojené s podáním ICG.

U pěti pacientů (9 %) peroperační fluorescenční angiografie vedla ke změně původního chirurgického plánu. U čtyř pacientů bylo prokrvení hodnoceno jako nedostatečné. Ve dvou případech to vedlo k posunu resekční linie proximálně a ve dvou případech byla nutná korekce anastomózy. V jednom případě dokonalá peroperační fluorescenční angiografie přispěla k rozhodnutí upustit od plánované protektivní ileostomie při nízké kolorektální anastomóze. Relativní četnost protektivní ileostomie v našem souboru byla 11 %. Toto číslo je poměrem skutečného počtu stomií a počtu resekcí splňujících v metodice uvedené teoretické předpoklady pro založení protektivní stomie.

Pooperační komplikace se vyskytly u 14 operovaných (27 %). Pouze jediná z těchto komplikací, nitrobřišní krvácení v pooperačním průběhu, byla závažnější a důvodem k reoperaci. U pacientů s provedeným zobrazením perfuze pomocí ICG v NIR spektru jsme v pooperačním období nezaznamenali žádný anastomotický leak.

DISKUZE

V naší studii jsme peroperačního zobrazení perfuze tkání pomocí indocyaninové zeleně dosáhli úspěšně v naprosté většině případů (98 %). Tento výsledek je ve shodě s údaji v písemnictví, kde autoři udávají úspěšnost v rozmezí 97−100 % [2−5].

Klíčovým předpokladem úspěšné peroperační fluorescenční angiografie je kvalitní zobrazení. Tento parametr ovlivňuje řada faktorů, z nichž primární je množství podané indocyaninové zeleně. Podobně jako jiné autory [6] nás zkušenosti dovedly k redukci dávky, nejlepšího kontrastu jsme dosáhli podáním 0,1 mg ICG na kg váhy.

Obraz získaný po podání ICG jsme hodnotili subjektivně zařazením do jedné ze čtyř skupin jako výborné, hraniční, nedostatečné zobrazení a nezobrazeno. V literatuře neexistuje jednotná metodika hodnocení kvality zobrazení perfuze ICG. Část autorů způsob hodnocení kvality zobrazení neuvádí vůbec, jiní si vytvořili vlastní stupnici, jako například Fluorescence Score v rozmezí 1–5 autorů Sherwinter a kol. [7]. Objektivnějším, ale výjimečně používaným hodnocením, je perfuzní index a křivky intenzity vytvářené speciálním softwarem [8]. V některých jiných specializacích, například v plastické chirurgii, se snaží zavést kvantifikaci intenzity fluorescence v absolutních nebo relativních číslech [9].

V naší pilotní studii jsme se snažili zobrazit perfuzi resekčních linií i střevní anastomózy. Tento postup byl snadno proveditelný intraperitoneálně. Technická obtížnost narůstala aborálním směrem a v případě některých nízkých anastomóz na extraperitoneálním rektu hluboko v pánvi nebyla anastomóza přístupná transabdominálnímu zobrazení vůbec. Bohužel právě v této lokalizaci je incidence anastomotického leaku vysoká [10] a zhodnocení vitality v této oblasti by mohlo přispět ke zlepšení výsledků. Řešením může být endoskopický transanální pohled. Kvalitního zobrazení jsme však dosáhli pouze ve dvou ze čtyř případů, kdy jsme se o vyšetření transanálním přístupem pokusili. V literatuře se však uvádí daleko vyšší úspěšnost transanálního zobrazení. Při použití PinpointTM systému firmy Novadaq a speciálního plastového rektoskopu byli autoři Sherwinter a kol. úspěšní dokonce ve 100 % [7].

Zobrazení, které umožňovalo hodnocení perfuze, se objevilo průměrně po 35 sekundách od podání ICG a samotná peroperační fluorescenční angiografie prodloužila operační výkon v průměru o 5 minut. Uvedené časy odpovídají údajům publikovaným v literatuře [2] a potvrzují skutečnost, že fluorescenční angiografie ICG jen zcela minimálně prodlužuje operační časy. Peroperační podání ICG bylo ve shodě s písemnictvím naprosto bezpečné [11–13]. Cena jedné ampule indocyaninové zeleně, která je pro vyšetření plně dostačující, je přibližně 2000 Kč. Moderní laparoskopické a robotické systémy již běžně zahrnují integrované systémy pro zobrazení ICG v NIR spektru, což je určitě vhodné zvážit při rozhodování o inovaci starších laparoskopických systémů.

V naší sestavě operovaných byl původně plánovaný chirurgický postup po provedení fluorescenční angiografie změněn u pěti pacientů (9 %). V písemnictví se změna postupu uvádí v rozmezí od 0 % do 50 % [2]. Nejčastěji uváděnou modifikací je dle literárních údajů posun resekční linie, korekce anastomózy autoři zmiňují výjimečně [3]. Názory na otázku ustoupení od plánované protektivní ileostomie po vyšetření perfuze jednotné nejsou [4,14].

Rozhodujícím výsledkem je incidence anastomotického leaku. U pacientů s provedenou peroperační fluorescenční angiografií se relativní četnost anastomotického leaku v písemnictví uvádí v rozmezí 0−10 % [2] a podle některých autorů je nižší než u srovnatelných souborů bez peroperačního hodnocení perfuze [3,8,15,16]. Srovnávací studie případů a kontrol uvádějí pokles incidence leaku o 4−12 % (2) a rozdíl se zdá ještě výraznější pro nízké kolorektální a koloanální anastomózy [17].

Kriticky hodnotíme v naší pilotní studii zatím malou velikost souboru, subjektivní posouzení perfuze včetně individuálního rozhodnutí o dalším postupu a obtížnost (až nemožnost) zobrazení perfuze u nejnižších, a tedy nejrizikovějších anastomóz.

Otevřena zůstává řada otázek: Kdy indikovat peroperační fluorescenční angiografii? Zobrazit pouze perfuzi resekčních linií, které lze snadněji posunout, nebo zobrazit až perfuzi anastomózy, kde je však korekce technicky obtížnější? Jak provést spolehlivé transanální vyšetření? Jak objektivně hodnotit získaný obraz a jaká je ještě „dostatečná“ perfuze pro hojení anastomózy? Jak postupovat při nálezu nedostatečně prokrvené nízké kolorektální anastomózy? Je bezpečné při spolehlivém průkazu vitální anastomózy ustoupit od primárně plánované protektivní stomie?

Pro získání odpovědí jsou nezbytné další studie s kvalitní metodikou a dostatečnými počty pacientů.

ZÁVĚR

Fluorescenční angiografie indocyaninovou zelení ve spektru blízkého infračerveného záření je snadno proveditelné, časově nenáročné a bezpečné vyšetření umožňující peroperačně zobrazit prokrvení tkání. Přínosem je možnost modifikace operačního postupu s cílem redukce incidence anastomotického leaku. Limitací je nedostatek dostatečně spolehlivých výsledků vedoucí v současnosti k absenci závazných a jednotných doporučení.

Seznam zkratek

ASA − American Society of Anesthesiologists, předoperační klasifikace pacientů      

BMI − Body mass index

ICG − indocyaninová zeleň (indocyanine green)

NIR − blízké infračervené (near infrared) – spektrum blízkého infračerveného záření

Konflikt zájmů

Autoři článku prohlašují, že nejsou v souvislosti se vznikem tohoto článku ve střetu zájmů a že tento článek nebyl publikován v žádném jiném časopise

MUDr. Lubomír Martínek, Ph.D.

Chirurgická klinika 2. LF UK a FN Motol, Praha

V Úvalu 84

150 00 Praha

e-mail: lubomir.martinek@fnmotol.cz


Zdroje

1. Paun BC, Cassie S, MacLean AR, et al. Postoperative complications following surgery for rectal cancer. Ann Surg 2010;251:807−18.

2. Mizrahi I, Wexner SD. Clinical role of fluorescence imaging in colorectal surgery – a review. Expert Rev Med Devices 2017;14:75−82.

3. Jafari MD, Wexner SD, Martz JE, et al. Perfusion assessment in laparoscopic left-sided/anterior resection (PILLAR II): a multi-institutional study. J Am Coll Surg 2015;220:82−92.

4. Ris F, Hompes R, Cunningham C, et al. Near-infrared (NIR) perfusion angiography in minimally invasive colorectal surgery. Surg Endosc 2014;28:2221−6.

5. Boni L, David G, Dionigi G, et al. Indocyanine green-enhanced fluorescence to assess bowel perfusion during laparoscopic colorectal resection. Surg Endosc 2016;30:2736−42.

6. Hellan M, Spinoglio G, Pigazzi A, et al. The influence of fluorescence imaging on the location of bowel transection during robotic left-sided colorectal surgery. Surg Endosc 2014;28:1695−1702.

7. Sherwinter DA, Gallagher J, Donkar T. Intra-operative transanal near infrared imaging of colorectal anastomotic perfusion: a feasibility study. Colorectal Dis 2013;15:91−6.

8. Kudszus S, Roesel C, Schachtrupp A, et al. Intraoperative laser fluorescence angiography in colorectal surgery: a noninvasive analysis to reduce the rate of anastomotic leakage. Langenbeck’s Arch Surg 2010;395:1025−30.

9. Newman MI, Jack MC, Samson MC. SPY-Q analysis toolkit values potentially predict mastectomy flap necrosis. Ann Plast Surg 2013;70:595−8.

10. Damen N, Spilsbury K, Levitt M, et al. Anastomotic leaks in colorectal surgery. ANZ J Surg 2017;84:763−8.

11. Benya R, Quintana J, Brundage B. Adverse reactions to indocyanine green: a case report and a review of the literature. Cathet Cardiovasc Diagn 1989;17:231−3.

12. Boni L, David G, Mangano A, et al. Clinical applications of indocyanine green (ICG) enhanced fluorescence in laparoscopic surgery. Surg Endosc 2015;29:2046−55.

13. Alander JT, Kaartinen I, Laakso A, et al. A review of indocyanine green fluorescent imaging in surgery. Int J Biomed Imaging 2012. Available from: doi: 10.1155/2012/940585

14. Škrovina M, Benčurik V, Holášková E, et al. Fluorescence angiography in the detection of anastomotic perfusion during rectal and sigmoid resection – preliminary report. Rozhl Chir 2016;95:354−8.

15. Jafari MD, Lee KH, Halabi WJ, et al. The use of indocyanine green fluorescence to assess anastomotic perfusion during robotic assisted laparoscopic rectal surgery. Surgical Endosc 2013;27:3003−8.

16. Ris F, Buchs NC, Morel P. Discriminatory influence of Pinpoint perfusion imaging on diversion ileostomy after laparoscopic low anterior resection. Colorectal Dis 2015;17 Suppl 3:29−31.

17. Tortorelli AP, Alfieri S, Sanchez AM, et al. Anastomotic leakage after anterior resection for rectal cancer with mesorectal excision: incidence, risk factors, and management. Am Surg 2015;81:41−7.

Štítky
Chirurgie všeobecná Ortopedie Urgentní medicína

Článek vyšel v časopise

Rozhledy v chirurgii

Číslo 4

2018 Číslo 4

Nejčtenější v tomto čísle

Tomuto tématu se dále věnují…


Kurzy

Zvyšte si kvalifikaci online z pohodlí domova

Antiseptika a prevence ve stomatologii
nový kurz
Autoři: MUDr. Ladislav Korábek, CSc., MBA

Citikolin v neuroprotekci a neuroregeneraci: od výzkumu do klinické praxe nejen očních lékařů
Autoři: MUDr. Petr Výborný, CSc., FEBO

Zánětlivá bolest zad a axiální spondylartritida – Diagnostika a referenční strategie
Autoři: MUDr. Monika Gregová, Ph.D., MUDr. Kristýna Bubová

Diagnostika a léčba deprese pro ambulantní praxi
Autoři: MUDr. Jan Hubeňák, Ph.D

Význam nemocničního alert systému v době SARS-CoV-2
Autoři: doc. MUDr. Helena Lahoda Brodská, Ph.D., prim. MUDr. Václava Adámková

Všechny kurzy
Kurzy Doporučená témata Časopisy
Přihlášení
Zapomenuté heslo

Nemáte účet?  Registrujte se

Zapomenuté heslo

Zadejte e-mailovou adresu, se kterou jste vytvářel(a) účet, budou Vám na ni zaslány informace k nastavení nového hesla.

Přihlášení

Nemáte účet?  Registrujte se