Using ICG navigation in resection of a horseshoe kidney

Full Text

ОБОСНОВАНИЕ

Лапароскопическая парциальная нефрэктомия (ЛПН) — один из способов лечения детей с аномалиями строения или опухолями почек [1]. Это тяжёлая процедура, в частности, из-за сложной анатомии — удвоенной и подковообразной почки (ПОП) [2]. В ходе ЛПН хирургу чрезвычайно важно идентифицировать сосуды, снабжающие поражённый сегмент почки, чтобы сохранить здоровый сегмент. Деликатный манёвр — пересечение питающего сосуда нефункционирующей части. И наконец, хирургу важно избежать повреждения здорового полюса во время резекции поражённой части почки, чтобы сохранить как можно больше нефронов в почечном остатке [3].

Появившаяся в последнее время технология флюоресцентного изображения с индоцианином зелёным (indocyanine green, ICG), который при воздействии света в ближней инфракрасной флюоресценции (near-infrared fluorescence, NIRF) приобретает зелёный оттенок, нашла применение в минимально инвазивной хирургии и используется с целью улучшения интраоперационной визуализации анатомических структур поражённых органов и повышения эффективности лапароскопических или роботизированных операций [4]. ICG — водорастворимый флюоресцентный краситель, который можно вводить внутривенно. Препарат связывается с альбумином плазмы и остаётся в сосудах, позволяя визуализировать артерии, вены, лимфатические сосуды и ключевые анатомические ориентиры практически мгновенно после инъекции [5].

За последние несколько лет ICG-визуализация с успехом использовалась для хирургического лечения болезней желудочно-кишечного тракта, онкологических и урологических заболеваний [6, 7]. С некоторых пор ICG-визуализация стала применяться при выполнении ЛПН, главным образом у взрослых пациентов. Показания к применению ICG для лапароскопической резекции почки у детей появились недавно и включают в основном удвоение, кисты и опухоли почки [1].

В этой публикации мы представляем новую область применения ICG-визуализации в детской хирургии. Мы использовали этот продвинутый метод изображения, чтобы оценить границы резекции афункционального сегмента подковообразной почки.

ОПИСАНИЕ КЛИНИЧЕСКИХ СЛУЧАЕВ

В статье представлен случай лапароскопической резекции афункционанальной половины подковообразной почки, осложнённой везикоренальным рефлюксом в левый сегмент и последующей атрофией левого сегмента. Операция проведена под флюороскопическим контролем с внутривенным введением ICG.

Пациент — мальчик 5 лет с диагнозом «Подковообразная почка с афункциональной левой половиной». Диагноз установлен при помощи ультразвукового исследования (УЗИ), допплеровского исследования почек, контрастной мультиспиральной компьютерной урографии и микционной цистографии, которые позволили определить везикоренальный рефлюкс как причину атрофии левой половины почечной паренхимы (рис. 1).

 

Рис. 1. Компьютерная томография подковообразной почки с уретерогидронефрозом и потерей функции левой половины: 1 — левая половина подковообразной почки, 2 — перешеек подковообразной почки, 3 — правая половина подковообразной почки.

 

Почечную функцию определяли путём проведения радионуклидной ренографии. Показания к удалению сегмента почки: минимальное поглощение радиофармпрепарата (дифференцированная почечная функция <10%) и минимальный или отсутствующий кортикальный слой (4 степень по классификации Onen) по результатам УЗИ или компьютерной урографии.

Пациента госпитализировали в хирургическое отделение за 36 ч до операции. Перед операцией ему были назначены средства, снижающие газообразование в кишечнике (симетикон) и клизма для опорожнения толстой кишки.

Хирургическая операция выполнена с использованием эндовидеохирургической системы RUBINA™ компании KARL STORZ (Германия). Эта система состоит из источника света NIRF OPAL1® NIR/ICG, головки камеры для ICG-NIRF визуализации, осветителя POWER LED RUBINA™ и 30° лапароскопа высокого разрешения TIPCAM®1 RUBINA™ диаметром 10 мм с двумя дистально встроенными видеочипами.

Оптический 10-мм лапаропорт устанавливали через пупок, два других инструментальных 3-мм лапаропорта вводили в брюшную полость билатерально от него так, чтобы реализовать принцип триангуляции инструментов, когда между ними образуется угол в 90°, обеспечивающий наилучшую эргономику движений рук хирурга. Таким образом, один инструмент мы устанавливали по средней линии ниже мечевидного отростка, другой — ниже пупка над мочевым пузырём. Порт для правой руки был снабжён растягивающей канюлей VersaStep, которая позволяла быстро менять 3-мм инструменты на 5-мм — клипаппликатор Hem-o-Lok и инструмент для электролигирования сосудов BiClamp.

После обнажения передней стенки левой половины ПОП мы осмотрели ткань почки и почечные сосуды, питающие левую половину ПОП (рис. 2). Деликатными действиями мобилизовали сосуды и освободили левую половину ПОП от перивисцеральных сращений до уровня перешейка, соединяющего её с правой половиной ПОП.

 

Рис. 2. Визуализация подковообразной почки в режиме наложения флуоресцентного изображения: 1 — левая половина подковообразной почки, 2 — перешеек подковообразной почки, 3 — правая половина подковообразной почки.

 

Затем внутривенно болюсно ввели ICG в дозе 0,25 мг/кг. Режим флюоресценции ICG-NIRF активировали нажатием кнопки на головке камеры, благодаря чему флюоресцентная визуализация была доступна в режиме реального времени, позволяя идентифицировать почечные сосуды, паренхиму почки и верхние мочевые пути — лоханку почки и верхнюю треть мочеточника. Компоненты RUBINA™ предлагают различные режимы визуализации сигнала ICG-NIRF. В зависимости от предпочтений хирурга и области применения ICG-NIRF данные могут отображаться в различных режимах: режим наложения, монохромный режим, режим цветного картирования.

В режиме наложения данные ICG-NIRF накладываются на стандартное изображение в обычном светодиодном свете. При использовании этого режима здоровая правая половина ПОП окрашивается насыщенным зелёным цветом, поражённый левый сегмент не даёт признаков свечения (см. рис. 2).

Монохромный режим может отображать сигнал ICG-NIRF в монохромном белом цвете на черном фоне для лучшей дифференциации флюоресцирующих тканей — правая половина ПОП окрасилась насыщенным белым цветом, поражённый левый сегмент не окрасился (рис. 3).

 

Рис. 3. Визуализация подковообразной почки в режиме монохромного изображения: 1 — левая половина подковообразной почки, 2 — перешеек подковообразной почки, 3 — правая половина подковообразной почки.

 

Режим картирования интенсивности сигнала ICG-NIRF предоставляет хирургу цветовую шкалу в наложенном изображении — здоровая правая половина ПОП окрасилась в насыщенные зелено-синие оттенки, левый сегмент не окрасился (рис. 4).

 

Рис. 4. Визуализация подковообразной почки в режиме цветного картирования: 1 — левая половина подковообразной почки, 2 — перешеек подковообразной почки, 3 — правая половина подковообразной почки.

 

Режим можно выбрать в меню на головке камеры. Мы предпочли режим наложения на стандартное изображение, которое обеспечивает ICG-визуализацию на протяжении всей операции без необходимости переключения между стандартной и ICG-NIRF камерой.

Использование ICG-визуализации было очень полезным для идентификации здоровой ткани, которая окрасилась в насыщенный зелёный цвет через 2 мин после внутривенного введения ICG. Этот тест подтвердил границы функционирующей почечной паренхимы и помог выбрать границы резекции почки.

Затем мы пересекли перешеек почки на границе свечения, используя технологию электролигирования BiClamp компании ERBE (рис. 5). Мочеточник удалённой части выделяли как можно дистальнее и герметизировали на уровне мочевого пузыря, используя клипсы Hem-o-Lok.

 

Рис. 5. Лапароскопическая резекция левой половины подковообразной почки, визуализация в режиме наложения изображения: 1 — левая половина подковообразной почки, 2 — перешеек подковообразной почки, 3 — правая половина подковообразной почки.

 

Удалённую левую часть ПОП извлекли через расширенное отверстие в месте стояния оптического лапаропорта в области пупка. В конце операции через отверстие инструментального лапаропорта в забрюшинное пространство установили дренажную трубку размером Fr 12 (через 24 ч после операции дренаж удалили). Операцию завершили восстановлением рассечённых околопочечных тканей и герметизацией брюшины абсорбирующимся шовным материалом.

РЕЗУЛЬТАТЫ ЛЕЧЕНИЯ

На следующий день после операции выполнили контрольное УЗИ почки и паранефрального пространства. Пациента выписали домой на 3 день после контрольного УЗИ почки, которое показало хороший кровоток в правой половине ПОП и отсутствие скопления жидкости в ложе удалённого сегмента. Индекс резистентности правой половины ПОП до и после операции составил 0,62. Контрольное УЗИ через 6 мес. после операции продемонстрировало сохранность паренхимы правой половины ПОП, демонстрируя позитивный эффект ЛПН.

ОБСУЖДЕНИЕ

Новые продвинутые методы визуализации, такие как флюоресцентное изображение, позволяют увидеть невидимое. ICG — светится зелёным при воздействии света в NIRF и позволяет хирургам получить превосходную визуализацию целевой анатомии, скрытой от глаз в обычном свете.

Наиболее перспективной областью применения флюоресцентной технологии является лапароскопическая резекция почки или ЛПН. Эта процедура выполняется в основном у взрослых с опухолями почек, чтобы сохранить нефроны в почечном остатке [8–10]. Опухоли можно классифицировать как флуоресцентные, гипофлуоресцентные и изофлуоресцентные. Большинство кортикальных опухолей — гипофлуоресцентны, а нормальная паренхима — изофлуоресцентна [11]. Применение ICG-NIRF во время удаления центрально расположенных эндофитных опухолей, продемонстрировало те же результаты [12]. Кистозные поражения почек флуоресцентные — накапливающие ICG [13], а большинство (97%) солидных новообразований почек — гипофлуоресцентные. Таким образом, ICG-NIRF в большинстве случаев помогает отличить злокачественную ткань от доброкачественной.

Кроме того, ICG-NIRF может способствовать качественной интраоперационной диссекции ткани почки, поскольку помогает найти и пережать сосуды, питающие сегмент почки, в составе которого находится опухоль. Некоторые исследователи рекомендуют вводить внутривенно 1–2 мл 0,25% раствора ICG, флакон [14]. Флакон индоцианина зеленого предварительно разводят в 5 мл дистиллированной воды. Более того, для идентификации опухоли и облегчения её иссечения перед пережатием сосудов почки дополнительно вводят 1–2 мл разведённого ICG. Инъекцию ICG также делают на заключительной стадии операции — после снятия зажимов с сосудов. Это нужно, чтобы оценить перфузию и жизнеспособность остатка паренхимы. В этих условиях, по мнению авторов, хирург может быть уверен, что наложил герметизирующие швы по границе здоровой паренхимы, и что длительная ишемия не повредила почечный остаток [14].

ЛПН с ICG-визуализацией применяется у детей ограничено и впервые была использована для лечения полного удвоения почки. Технология помогает идентифицировать нормальный мочеточник во время диссекции мочеточника нефункционирующего полюса. Благодаря ангиографическим свойствам ICG, ICG-визуализация обеспечивает интраоперационную ангиографию в реальном времени для идентификации кровоснабжения почки. После идентификации сосудов ICG-NIRF помогает точно определить плоскость диссекции между перфузируемой и ишемизированной частью удвоенной почки, снижая риск повреждения здорового полюса.

C. Esposito и соавт. стандартизировали технику ЛПН с ICG-визуализацией, предусмотрев три введения ICG: 1 — перед операцией ICG вводят в мочеточниковый катетер для идентификации нормального мочеточника; 2 — во время операции ICG вводят внутривенно для идентификации сосуда, питающего ткань здорового сегмента почки, и сосудистой сети афункционального сегмента; 3 — после лигирования сосуда, снабжающего афункциональный сегмент, ICG вводят внутривенно для определения плоскости резекции. Третья инъекция гарантирует, что флюоресцентное изображение останется насыщенным во время паренхиматозной резекции и стабильным до конца операции. Средняя продолжительность свечения составляет 55 мин (диапазон 35–75 мин) [3].

Улучшенная идентификация анатомических структур, предоставляемая ICG-NIRF, позволяет сделать процедуру ЛПН более безопасной и снизить частоту послеоперационных осложнений (резидуальных кист почки) по сравнению со стандартной методикой. Точная этиология послеоперационных почечных кист остаётся неизвестной, но вполне вероятно, что на месте удалённого полюса возникает уринома и затем формируется псевдокиста [15]. Поскольку эти скопления могут быть обусловлены остатком экскреторных структур (нефронов) в области частично резецированного фрагмента почки, паренхиматозную резекцию следует проводить точно в соответствии с демаркационной линией удаляемого полюса. Если ишемизированную паренхиму почки рассечь выше этой линии, возникнет высокий риск оставить ишемизированную паренхиматозную ткань, которая может предрасполагать к образованию кисты. Одно из исследований сообщило о меньшей частоте формирования послеоперационных кист при использовании ICG-NIRF по сравнению со стандартной ЛПН, благодаря превосходной интраоперационной визуализации пограничной плоскости между ишемизированным и перфузируемым полюсами [3].

Главное преимущество метода флюороскопического контроля при выполнении ЛПН заключается в том, что он не требует много времени, поскольку используется только внутривенная инъекция раствора ICG, а флюоресценция ткани или органа-мишени определяется в режиме реального времени. Более того, при использовании стандартной методики введения ICG, предложенной C. Esposito и соавт., флюоресцентное изображение остаётся стабильным до конца процедуры, особенно во время фазы резекции паренхимы [1, 2].

В описанном случае мы применили ICG-NIRF технологию при выполнении ЛПН по поводу ПОП, осложнённой потерей функции одной из половин. Для визуализации плоскости резекции использовалась новая система камер ICG RUBINA™, произведённая компанией Karl Storz. Прежние системы ICG-визуализации позволяли переключаться со стандартного режима на режим ICG-NIRF нажатием педали. При этом экран становился черно-белым, а целевые структуры светились белым светом. Новая система ICG RUBINA™ позволяет переключаться со стандартного режима на режим ICG-NIRF нажатием кнопки на головке камеры. Кроме того, в режиме наложения данных картинка ICG-NIRF накладывается на стандартное цветное изображение. Таким образом, используя режим наложения, предоставляемый ICG RUBINA™, можно применять флюороскопическую визуализацию на протяжении всей операции без переключения между стандартным изображением и изображением ICG-NIRF.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ICG-навигация — многообещающий метод неинвазивной оценки границы резекции почки у пациентов с ПОП. Основным ограничением технологии ICG остаётся потребность в специальном лапароскопическом оборудовании, которое имеется не во всех хирургических отделениях. Основываясь на представленном клиническом случае, мы считаем, что основным преимуществом ЛПН под контролем ICG является лучшая идентификация интраоперационных анатомических ориентиров. Благодаря техническим новациям, связанным с интеграцией системы ICG-NIRF визуализации в эндовидеохирургическую систему, стало возможно в режиме реального времени установить перфузируемую кровью половину ПОП. Внутривенное введение ICG позволяет идентифицировать границу резекции почечной паренхимы у больных с ПОП, сопровождающейся отсутствием функции одной из половин. Эта технология позволяет определить чёткую демаркационную линию между аваскулярной и перфузируемой частью ПОП.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Вклад авторов. Все авторы подтверждают соответствие своего авторства международным критериям ICMJE. Наибольший вклад распределён следующим образом: Ю.А. Козлов, С.С. Полоян, К.А. Ковальков — концепция и дизайн исследования; В.А. Саввина, С.О. Купряков, А.А. Марчук, А.А. Быргазов, С.А. Муравьев, В.М. Капуллер — сбор и обработка материала; Ю.А. Козлов, А.П. Рожанский, А.Н. Наркевич — написание текста; Ю.А. Козлов — редактирование и утверждение окончательного варианта статьи.

Источник финансирования. Статья публикуется без спонсорской поддержки.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии явных и потенциальных конфликтов интересов.

Согласие на публикацию. Авторы получили письменное согласие законного представителя пациента на публикацию медицинских данных в обезличенной форме в журнале «Детская хирургия».

ADDITIONAL INFORMATION

Authors' contribution. All authors confirm compliance of their authorship with the international ICMJE criteria. The largest contribution is distributed as follows: Yu.A. Kozlov, S.S. Poloyan, K.A. Kovalkov — concept and design of the study; V.A. Savvina, S.O. Kupryakov, A.A. Marchuk, A.A. Byrgazov, S.A. Muravyov, V.M. Capuller — collection and processing of material; Yu.A. Kozlov, A.P. Rozhansky, A.N. Narkevich — text writing; Yu.A. Kozlov — editing and approval of the final version of the article.

Funding source. The publication had no sponsorship.

Competing interests. The authors claim that there is no conflict of interest in the article.

Consent for publication. Written consent was obtained from the representative of the patient for publication of relevant medical information and all of accompanying images within the manuscript.

About the authors

Yury A. Kozlov

Irkutsk State Regional Children's Clinical Hospital; Irkutsk State Medical Academy of Postgraduate Education; Irkutsk State Medical University

Author for correspondence.
Email: yuriherz@hotmail.com
ORCID iD: 0000-0003-2313-897X
SPIN-code: 3682-0832

MD, Dr. Sci. (Medicine), Professor

Russian Federation, Irkutsk; Irkutsk; Irkutsk

Simon S. Poloyan

Irkutsk State Regional Children's Clinical Hospital; Irkutsk State Medical University

Email: simonpoloyan@ya.ru
ORCID iD: 0000-0001-7042-6646

MD

Russian Federation, Irkutsk; Irkutsk

Andrey A. Marchuk

Irkutsk State Regional Children's Clinical Hospital

Email: maa-ped20@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-9767-0454

MD

Russian Federation, Irkutsk

Alexander P. Rozhanski

Irkutsk State Medical University

Email: alexanderozhanski@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-7922-7600
SPIN-code: 4012-7120

MD

Russian Federation, Irkutsk

Anton A. Byrgazov

Irkutsk State Medical University

Email: doc38@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-9195-5480

MD

Russian Federation, Irkutsk

Sergey A. Muravev

Irkutsk State Medical University

Email: muravev1999sergey@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-4731-7526

MD

Russian Federation, Irkutsk

Konstantin A. Kovalkov

Yu.A. Atamanov Kuzbass Regional Children's Clinical Hospital; Kemerovo State Medical University

Email: gs-det-hirurg@kuzdrav.ru
ORCID iD: 0000-0001-6126-4198
SPIN-code: 7808-5603

MD, Cand. Sci. (Medicine)

Russian Federation, Kemerovo; Kemerovo

Vadim M. Kapuller

Assuta Medical Center

Email: kapuller@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-0076-5778

MD

Israel, Ashdod

Artem N. Narkevich

Professor V.F. Voino-Yasenetsky Krasnoyarsk State Medical University

Email: narkevichart@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-1489-5058
SPIN-code: 9030-1493

MD, Dr. Sci. (Medicine)

Russian Federation, Krasnoyarsk

Valentina A. Savvina

Republican Hospital No. 1 — National Center of Medicine; North-Eastern Federal University named after M.K. Ammosov

Email: savvinava@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-4564-2889
SPIN-code: 9511-0417

MD, Dr. Sci. (Medicine), Professor

Russian Federation, Yakutsk; Yakutsk

Sergey O. Kupryakov

Republican Hospital No. 1 — National Center of Medicine

Email: skupryakov@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-4782-4758

MD

Russian Federation, Yakutsk

References

Supplementary files