Mapeo con fluorescencia verde | 17 FEB 19

Navegación en tiempo real para la cirugía hepática

Los autores de este trabajo presentan un nuevo dispositivo de imágenes, el sistema de proyección de imágenes médicas, que usa la señal de emisión del verde de indocianina y el mapeo de proyección activa.
Autor/a: Nishino H, Hatano E, Seo S, Nitta T, Saito T, Nakamura M y colaboradores Ann Surg 2018; 267(6): 1134-1140
INDICE:  1. Página 1 | 2. Referencias bibliográficas
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Introducción

La resección hepática es el tratamiento curativo principal de los tumores del hígado [1,2], estando recomendada la hepatectomía anatómica para el tratamiento del carcinoma hepatocelular y de algunos cánceres metastásicos en el hígado [3].

Dado que los cirujanos no pueden ver completamente la estructura intraparenquimatosa, sólo las venas hepáticas están disponibles como hitos para realizar la disección parenquimatosa del hígado en muchos casos.

Recientemente, se ha desarrollado una técnica de imágenes basada en verde de indocianina (VIC) fluorescente para brindar una visión anatómica segura del parénquima hepático en la cirugía hepatobiliar [4]. Sin embargo, esta técnica requiere que el cirujano utilice una cámara de mano para capturar las imágenes, estando afectada la calidad de la imagen por el movimiento de la mano y el temblor fisiológico.

La técnica requiere también oscurecimiento de la luz dentro del campo operatorio para prevenir la contaminación con luz blanca de las imágenes. Asimismo, las imágenes fluorescentes son mostradas en un monitor, lo que requiere que los cirujanos cambien su campo de visión desde y hacia las imágenes y que los órganos reales queden bajo un campo quirúrgico oscurecido. Hacer incisiones bajo esas condiciones es altamente estresante.

Para abordar esos problemas, los autores de este trabajo presentan un nuevo dispositivo de imágenes, el sistema de proyección de imágenes médicas (MIPS [Medical Imaging Projection System]), que usa la señal de emisión de VIC y el mapeo de proyección activa.

El MIPS permite a los cirujanos determinar un plano seguro de corte y la dirección apropiada para la disección durante la hepatectomía anatómica, brindando – en consecuencia – una opción para la navegación en tiempo real para la cirugía del hígado.  

Métodos

> Pacientes

Entre septiembre de 2014 y septiembre de 2015, 52 pacientes fueron sometidos a hepatectomía anatómica en el Hospital Universitario de Kyoto. Se obtuvo el consentimiento informado de todos los pacientes para emplear el MIPS, independientemente del tipo de cáncer y del procedimiento quirúrgico, siempre que el dispositivo estuviera disponible.

Finalmente, se realizaron 23 procedimientos de hepatectomía anatómica bajo guía del MIPS y 29 casos sin la misma. Los autores llevaron a cabo un análisis retrospectivo de los registros médicos para comparar los resultados entre los pacientes sometidos a hepatectomía con y sin MIPS.

El protocolo del estudio fue aprobado por el comité de ética de la Escuela de Medicina de Postgrado de la Universidad de Kyoto (códigos de aprobación: C857 y R955). El estudio fue registrado en la University Hospital Medical Information Network (número único de ensayo: UMIN000014998).

Evaluación preoperatoria de los procedimientos quirúrgicos

Las imágenes en tres dimensiones (3D) del hígado fueron creadas utilizando el programa SYNAPS VINCENT (Fujifilm Medical Co Ltd, Tokio, Japón), basadas en imágenes preoperatorias tomografía computada (TC). La proporción del volumen del remanente parenquimatoso después de la remoción de los segmentos portadores de cáncer, se estimó de las imágenes reconstruidas en 3D.

Se procedió con la hepatectomía anatómica para el tratamiento de los tumores del hígado cuando la proporción del volumen del remanente hepático con el volumen total del hígado cumplía con el criterio para la resección.

Ese criterio es determinado usando el índice preoperatorio Krem del VIC (VICK-rem) calculado multiplicando la tasa de desaparición del VIC por la relación entre el volumen remanente del hígado y el volumen total del hígado [5]. El procedimiento quirúrgico fue determinado basado en las Guías de Resección Hepática de la International Hepato-Pancreato-Biliary Association [6].

Administración del verde de indocianina

Para brindar una fuente de fluorescencia, se inyectaron 0,25 mg de VIC (2,5 mg/mL Diagnogreen: Daiichi Sankyo Co, Tokio, Japón), ya sea intravenosamente, después de pinzar las vainas glissonianas que fluyen hacia los segmentos hepáticos portadores de cáncer, o directamente en las ramas portales que suministran sangre a los segmentos portadores de cáncer, después de punzar en esos segmentos bajo guía ecográfica.

El VIC se administró justo antes de la disección parenquimatosa, pero después de la movilización del hígado y de la colocación necesaria de cintas en la envoltura glissoniana.

Sistema de imágenes fluorescentes

El MIPS fue desarrollado en colaboración con Panasonic AVC Networks Company (Osaka, Japón) e incluye un cabezal de proyección y una barra (Fig. 1A). El cabezal de proyección utiliza un medio espejo para que coincida con el eje óptico de la cámara y el proyector, y se usa durante el procedimiento para obtener la localización del colorante y ajustar la proyección de la imagen para la guía en tiempo real, independientemente de los cambios y la deformación del órgano.

La diferencia entre la ubicación del órgano real y la imagen proyectada está dentro de 1 mm, estando el desfasaje entre la emisión del VIC fluorescente en el hígado y la imagen proyectada dentro de los 100 ms. El cabezal de proyección está diseñado para ser colocado aproximadamente a 100 cm por encima del campo operatorio y no ser sostenido por el cirujano (Fig. 1B).

Los umbrales de detección para el MIPS pueden ser seleccionados basado en el modo de intensidad de fluorescencia de varios pasos (mapas de calor), o pueden ser seleccionados manualmente. Asimismo, el diseño óptico, combinando un medio espejo y un filtro óptico, detecta selectivamente la emisión de VIC, removiendo el MIPS la interferencia de luz blanca de las imágenes proyectadas.

El algoritmo convierte subsecuentemente la fluorescencia emitida y los tejidos no emisores, en colores específicos y en blanco, respectivamente, diferenciando – por lo tanto – áreas proyectadas y no proyectadas de la región seleccionada. Esa diferenciación permite un campo quirúrgico bien iluminado sin requerir el uso de una lámpara sin sombras (Fig. 1C).

El sistema es también personalizable, permitiendo a los cirujanos seleccionar un color preferido para identificar el tejido orgánico real. La configuración de los MIPS dentro del campo operatorio requiere sólo unos minutos. Se ha obtenido una patente para este sistema por parte de la Japan Patent Office (número único: PCT/JP2015/004946). Este dispositivo no ha sido aprobado aún por la FDA y está todavía en investigación.

FIGURA 1: El MIPS: un nuevo dispositivo de imágenes fluorescentes utilizando mapeo de proyección. (A) una visión del MIPS, mostrando el cabezal de proyección y los componentes de la barra. (B) visión intraoperatoria utilizando el MIPS. El cabezal de proyección (flecha blanca) está localizado a aproximadamente 100 cm por encima del campo quirúrgico. (C) El campo operatorio está bien iluminado sin necesidad de emplear una lámpara sin sombras.

Análisis clínico

Se evaluó la factibilidad y seguridad del uso del MIPS realizando un análisis retrospectivo de las características perioperatorias y de los resultados operatorios y postoperatorios de los pacientes sometidos a hepatectomía anatómica, con y sin el uso del sistema MIPS (grupo MIPS y grupo no-MIPS, respectivamente). Para el análisis, las líneas de demarcación claramente proyectadas en imágenes MIPS correspondieron, morfológicamente, a las líneas observables en las imágenes 3D preoperatorias.

Análisis estadístico

Todos los análisis estadísticos fueron realizados utilizando el programa SAS (JMP 12.0.1; SAS Institute Inc, Cary, NC). Las variables continuas fueron expresadas como valores medios ± desvío estándar, y comparadas utilizando la prueba t de Student entre los grupos MIPS y no-MIPS.

Las diferencias entre grupos en las variables categóricas fueron evaluadas usando la prueba de c2 o la exacta de Fisher, según correspondiera para el conjunto de datos. Las tasas de sobrevida fueron calculadas utilizando el método de Kaplan-Meier y la prueba de log-rank. Los valores de P menores a 0,05 fueron considerados como significativos.

Resultados

No hubo diferencias significativas en las características preoperatorias entre los grupos, excepto para el tipo y estadio de la progresión del cáncer. El tiempo operatorio y el volumen de la pérdida de sangre fueron comparables entre los grupos.

Las líneas de demarcación fueron claramente proyectadas por el MIPS en 21 pacientes, pero no fueron detectables en 2 pacientes. Aunque la sección parenquimatosa fue realizada siguiendo la imagen proyectada por el MIPS en sólo 5 casos, la correspondencia entre las líneas de límite detectadas por el MIPS del parénquima hepático profundo, con aquellas identificadas en las imágenes preoperatorias, fue confirmada en todos los casos.

Postoperatoriamente, la tasa de morbilidad fue comparable entre los 2 grupos. La tasa de sobrevida libre de enfermedad a 1 año, sin embargo, fue más alta entre los pacientes del grupo MIPS que en los pacientes del grupo no-MIPS, aunque esa diferencia no fue estadísticamente significativa.

Se presentan a manera de ejemplo 3 casos con características específicas de los pacientes.

> Paciente 1

El tumor más grande fue identificado en el segmento hepático IV en la TC preoperatoria (Fig. 2A). Basado en las imágenes de reconstrucción 3D preoperatorias (Fig. 2B) se planificó una hepatectomía izquierda extendida y una resección parcial del segmento VIII. Intraoperatoriamente, la rama de la vaina glissoniana izquierda fue encintada y el flujo sanguíneo bloqueado pinzando la vaina. La línea de demarcación de la región isquémica fue identificada mediante visión directa (Fig. 2C).

Se inyectó el VIC intravenosamente y se obtuvieron las imágenes fluorescentes, utilizando el sistema convencional (Fig. 2D), proyectándoselas sobre la superficie del hígado mediante el MIPS (Fig. 2E). La línea de disección para asegurar el margen del tumor en el segmento IV fue determinada basado en la imagen preoperatoria y la ecografía intraoperatoria. La línea de corte cruzó el área coloreada y las 2 superficies de corte fueron coloreadas debido a la hepatectomía izquierda extendida y la resección parcial del segmento VIII requerida (Fig. 2F).

FIGURA 2: Hepatectomía izquierda extendida realizada por metástasis hepáticas múltiples en un paciente con cáncer de colon, utilizando el sistema MIPS. (A) la TC preoperatoria reveló que el tumor más grande (4 mm de diámetro) estaba localizado en el segmento IV del hígado (flecha blanca). (B) imagen preoperatoria en 3D basada en la imagen de la TC. Se efectuó una hepatectomía izquierda extendida y una resección parcial del segmento VIII. (C) la línea de demarcación fue identificada por visualización directa de la región isquémica después de pinzar la rama de la vaina glissoniana izquierda (entre las 2 flechas negras). (D) la línea de demarcación fue identificada sobre el monitor con el sistema convencional después de la inyección intravenosa del VIC (entre las 2 flechas blancas). La línea de demarcación es la misma observada en (C). (E) la línea de demarcación fue proyectada sobre la superficie del hígado con el sistema MIPS después de la inyección intravenosa de VIC (entre las 2 flechas blancas). La línea de demarcación es la misma observada en (C) y (D). (F) Imágenes proyectadas por el MIPS durante la disección parenquimatosa de una hepatectomía izquierda extendida, con la línea de corte cruzando el área coloreada para asegurar el margen del tumor en el segmento IV. Ambas superficie de corte fueron coloreadas.

Paciente 2

La TC preoperatoria localizó el tumor en el segmento V del hígado (Fig. 3A). Basado en las imágenes en 3D preoperatorias (Fig. 3B) se planificó una segmentectomía anterior derecha anatómica. Intraoperatoriamente, el tumor fue expuesto sobre la superficie del segmento V y el área ocupada por el tumor fue proyectada utilizando el sistema MIPS (Fig. 3C).

No se requirió inyección de VIC debido a la persistencia del VIC alrededor del tumor, proveniente de la prueba preoperatoria. Una de las ramas anteriores de la vena porta fue identificada con ecografía y la vaina fue punzada utilizando una aguja 23-G para la inyección intraportal del VIC. Se obtuvieron las imágenes fluorescentes usando el sistema convencional (Fig. 3D) y se proyectaron sobre la superficie del hígado mediante el MIPS (Fig. 3E).

Las imágenes fluorescentes incluyeron el área expuesta del tumor y el área comprometida identificada por la señal del VIC. La línea de disección fue determinada con base en las imágenes de referencia del segmento VIII, correspondiendo el límite entre el área coloreada y la no coloreada a la línea de sección en las imágenes 3D preoperatorias (Fig. 3F). Para el tratamiento, se realizó una segmentectomía anterior derecha.

FIGURA 3: Segmentectomía anterior derecha para el tratamiento de un carcinoma hepatocelular utilizando el sistema MIPS. (A) la TC reveló que el tumor (30 mm de diámetro) estaba localizado en el segmento V del hígado (flecha blanca). (B) imagen preoperatoria en 3D basada en la imagen de la TC. Se realizó una segmentectomía anterior derecha. (C) Imagen proyectada usando el MIPS antes de la inyección del VIC, mostrando excreción biliar desordenada del VIC en el tumor, a causa del VIC usado preoperatoriamente (punta de flecha blanca). (D) la línea de demarcación fue identificada sobre el monitor con el sistema convencional después de punzar la rama seleccionada de la vena porta y la inyección intraportal del VIC. (E) la línea de demarcación fue proyectada sobre la superficie del hígado utilizando el MIPS después de la punción de la rama seleccionada de la vena porta y la administración intraportal, mediante inyección, del VIC. (F) imagen proyectada por el MIPS durante la disección parenquimatosa del segmento para una segmentectomía anterior derecha

 

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