Use of indocyanine green in resection of renal cysts in children
- Authors: Kozlov Y.A.1,2,3, Poloyan S.S.1,3, Marchuk A.A.1, Rozhanski A.P.3, Byrgazov A.A.3, Kovalkov K.A.4,5, Kapuller V.M.6, Narkevich A.N.7, Muravev S.S.3
-
Affiliations:
- Детская областная клиническая больница
- Иркутская государственная медицинская академия последипломного образования
- Иркутский государственный медицинский университет
- Кузбасская областная детская клиническая больница им. Ю.А. Атаманова
- Кемеровский государственный медицинский университет
- Department of Pediatric Surgery, Assuta University Medical Center Ben Gurion University of the Negev, Faculty of Health Sciences, Ashdod, Israel
- Красноярский государственный медицинский университет им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого
- Section: Case reports
- URL: https://rps-journal.ru/jour/article/view/1494
- DOI: https://doi.org/10.17816/psaic1494
Cite item
Full Text
Abstract
Introduction. The study presents the experience of using ICG imaging to assess the margin of resection of a kidney cyst after intravenous administration of indocyanine green.
Case reports. In the present study, we present a case report of laparoscopic treatment of simple renal cysts in two male patients aged 10 and 12 years. For this purpose, resection of the extrarenal portion of the kidney cyst was performed using fluoroscopic control by intravenous administration of indocyanine green. The intrarenal residue was subjected to argon-plasma coagulation. Treatment outcomes were assessed over a follow-up period of 6 and 12 months.
The size of the cysts measured before surgery using ultrasound and computed tomography was 50 and 70 mm. Both cysts were located in the lower pole of the right kidney. The duration of the operation was 40 and 45 minutes, respectively. During the surgical intervention, there were no complications in the form of bleeding from the kidney parenchyma or damage to neighboring organs. The content of the cyst was in all cases a clear liquid without pathological impurities. Cytological examination revealed a low content of cells, which were represented by single macrophages and urothelial cells. Histological analysis revealed that the lining of the cyst wall was represented by transitional epithelium without signs of malignancy. The length of stay of patients in the hospital was 3 days. According to the ultrasound examination performed 1, 3, 6 and 12 months after the operation, there were no signs of recurrence of the disease.
Conclusion. Thus, based on the presented clinical case, it can be assumed that the main advantage of using fluorescent technology during resection of kidney cysts include a clear definition of the demarcation line between the avascular wall of the cyst and the perfused kidney tissue, which helps prevent bleeding from the renal parenchyma.
Keywords
Full Text
ВВЕДЕНИЕ
Одиночные (солитарные) кисты почек (КП) определяются как полостные образования, находящиеся вне и/или внутри почечной паренхимы без связи с собирательной системой почки и не ассоциированные с системными заболеваниями такими как поликистоз [1, 2]. Кисты почек классифицируют как «простые» или «сложные» на основании их морфологических характеристик и риска малигнизации [3, 4]. В отличие от взрослых, КП у детей встречаются редко - примерно у 1% детского населения [1]. Патофизиология формирования КП у детей остается не установленной. Клинически эта аномалия проявляет себя редко и поэтому они являются случайными находками при выполнении рутинного ультразвукового исследования [4]. Только у 5% пациентов встречаются симптомы, связанные с болью в животе, артериальной гипертензией и крайне редко почечной недостаточностью.
Несмотря на редкость, кистозные опухоли почки (кистозные нефромы) были описаны в нескольких исследованиях [5, 6]. В настоящее время оценка КП на предмет риска злокачественного перерождения основывается на рентгенологической классификации M. Bosniak, первоначально представленной для взрослых пациентов [4, 7]. В соответствии с рентгенологическими данными и риском малигнизации КП классифицируется на стадии I–IV. Стадии I–II составляют 95% всех КП и считаются простыми или доброкачественными, тогда как стадии III–IV считаются сложными или потенциально злокачественными [7]. Относительно хирургического лечения простых неосложненных КП у детей, текущая литература предоставляет неоднородные данные, которые демонстрируют большой разброс хирургических техник от пункционного лечения до робот-ассистированных операций [8 - 10].
Технология флюоресцентного изображения с применением индоцианина зеленого (ICG), который при воздействии света в ближнем к инфракрасному диапазоне (NIRF) приобретает зеленый оттенок, нашла применение в минимально инвазивной хирургии и используется с целью улучшения интраоперационной визуализации анатомических структур пораженных органов и повышения эффективности лапароскопических или роботизированных операций. Индоцианин зеленый представляет собой водорастворимый флюоресцентный краситель, который можно вводить внутривенно. Этот препарат связывается с альбумином плазмы и остается внутри сосудов, позволяя визуализировать артерии и вены, лимфатические сосуды, а также ключевые анатомические ориентиры практически мгновенно после инъекции [11].
В последнее время ICG-визуализация стала применяться в педиатрической гастроэнтерологии, онкологии и урологии [12, 13]. С некоторых пор индоцианин зеленый стал использоваться при выполнении операций на почках, включая их удвоение, кисты и опухоли [14, 15].
В настоящем исследовании мы представляем новую область применения ICG-визуализации в детской хирургии. Этот продвинутый метод изображения был использован нами для оценки границы резекции внепочечной порции кисты почки после внутривенного введения индоцианина зеленого.
Описание случаев
В настоящем исследовании мы представляем описание клинических случаев лапароскопического лечения простых почечных кист у двух пациентов мужского пола в возрасте 10 и 12 лет. Периоперативные данные пациентов были ретроспективно собраны из историй болезни. Динамическое наблюдение, основанное на клиническом наблюдении и ультразвуковом исследовании (УЗИ), проводилось до тех пор, пока у пациентов не появлялись признаки роста размеров КП или клиническое ухудшение (болевой синдром), связанное с увеличением кисты. Консервативное лечение, основанное на клиническом наблюдении и ультразвуковом исследовании (УЗИ), проводилось до тех пор, пока у пациентов не появлялись признаки роста размеров КП или клиническое ухудшение (болевой синдром), связанное с увеличением кисты. Предоперационное обследование включало УЗИ и компьютерную томографию (КТ) (Рис. №1). Обе кисты после получения результатов КТ были классифицированы как КП стадия II.
Рисунок №1. Компьют ерная томография пациентов №1 (А) и №2 (В) с кистой нижнего полюса правой почки
Figure № 1. Computed tomography of patients № 1(А) and № 2 (В) with a cyst of the lower pole of the right kidney
Размер кист, измеренный до операции с помощью УЗИ и КТ, составил 50-48-46 мм и 70-68-62 мм. Кистозные образования у одного и другого пациентов располагались в нижнем полюсе справа. Гематурии, артериальной гипертензии, инфекции мочевыводящих путей или нарушения функции почек не было зарегистрировано до операции. В семейном анамнезе не было указаний на поликистоз.
Техника операции. Хирургический подход предполагал лапароскопическую фенестрацию с удалением оболочек кисты на границе с почечной тканью и аргон-плазменную коагуляцию внутренней выстилки остатка кисты, расположенного внутри паренхимы почки. Хирургическая процедура была выполнена с использованием эндовидеохирургической системы RUBINA™ производства компании KARL STORZ (Германия). Эта система состоит из источника света близкого к инфракрасному OPAL1® NIR/ICG, головки камеры для ICG-NIRF визуализации в сочетании с осветителем POWER LED RUBINA™ и 30° лапароскопом высокого разрешения TIPCAM®1 RUBINA™ диаметром 10 мм с двумя дистально встроенными видеочипами. Во время лапароскопии использовалось три троакара, один из них диаметром 10 мм располагался в области пупка и служил для установки оптической системы. Два других 5 мм троакара размещались справа и слева от него на удалении так, чтобы соблюдался принцип триангуляции. После мобилизации толстой кишки по линии Toldt рассекалась фасция Gerota для доступа к почке. Как только киста была идентифицирована и обнажена (Рис №2), производилась внутривенная инъекция индоцианина зеленого в дозе 0,35 мг/кг (максимально допустимая 2,5–5 мг/кг). ICG — флуоресцентный краситель для внутривенного введения, который выводится из организма с периодом полувыведения 3–5 минут. Эффект флюоресценции может длиться несколько часов. После инъекции за считанные секунды ICG-визуализация позволила идентифицировать неваскуляризированный купол кисты на фоне васкуляризированной почечной паренхимы.
Рисунок №2. Визуализация кисты почки в обычном светодиодном освещении
Figure №2 Visualization of a kidney cyst in conventional LED lighting
Режим флюоресценции в спектре света близком к инфракрасному (ICG-NIRF) активировался 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, включая 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 ткань КП была слабо окрашена зеленым цветом, в то время как здоровая почечная ткань обнаруживала признаки яркого свечения (Рис №3).
Рисунок №3. ICG-NIRF визуализация кисты почки в режиме наложения изображения
Figure №3 ICG-NIRF imaging of a kidney cyst in overlay mode
Еще один - монохромный режим - может отображать сигнал ICG-NIRF в монохромном белом цвете на черном фоне для достижения наибольшего качества дифференциации флюоресцирующих тканей. Ткань почки окрасилась при использовании этого режима интенсивно белым цветом (Рис №4).
Рисунок №4. ICG-NIRF визуализация кисты почки в режиме монохромного изображения
Figure № 4. ICG-NIRF imaging of a kidney cyst in monochrome mode
Оболочки кисты демонстрировали признаки слабого свечения.
Наконец, режим картирования интенсивности сигнала ICG-NIRF предоставляет хирургу цветовую шкалу в наложенном изображении. Здоровая почечная ткань окрасилась интенсивно в зелено-синие тона (Рис №5). Ткань КП была без признаков флюоресценции.
Рисунок №5. ICG-NIRF визуализация кисты почки в режиме цветного картирования
Figure № 5. ICG-NIRF visualization of a kidney cyst in color mapping mode
Следующим этапом содержимое кисты аспирировалось при помощи транспариетальной пункции иглой и подвергалось анализу на предмет атипичных клеток. Затем выполнялась прецизионная резекция крыши кисты по краю аваскулярной зоны (Рис №6) с остановкой кровотечения на границе с паренхимой почки моно- и биполярными инструментами и отправлялась на гистологическое исследование.
Рисунок №6. ICG-NIRF визуализация и резекция оболочек кисты почки по аваскулярной плоскости в режиме наложения изображения
Figure №6. ICG-NIRF visualization and resection of the membranes of the kidney cyst on the avascular side in the image overlay protocol
Внутрипочечный остаток (внутрення выстилка КП) подвергался аргон-плазменной коагуляции, используя аппарат ERBE APC 200. Дренажная трубка с активной аспирацией оставлялся в ложе удаленной кисты на протяжении 24 часов после операции. Длительность операции составила 40 и 45 минут соответственно. В ходе хирургического вмешательства не было отмечено осложнений в виде кровотечения из паренхимы почек или повреждения соседних органов, а также системных реакций, обусловленных введением индоцианина зеленого.
Содержимым кисты являлась во всех случаях прозрачная жидкость без патологических примесей. Цитологическое исследование обнаруживало низкое содержание клеток, которые были представлены единичными макрофагами и клетками уротелия. Гистологический анализ установил, что выстилка стенки кисты содержала эпителий переходного типа без признаков злокачественности.
Послеоперационный период. На протяжении всего периода наблюдения пациенты не предъявляли жалоб на дискомфорт и боли в поясничной области. Длительность пребывания пациентов в стационаре составило 3 дня. Выписка на амбулаторное наблюдение осуществлялась после контрольного УЗИ, которое демонстрировало отсутствие скопления патологического экссудата в ложе удаленной кисты. Также критериями выписки были способность пациента самостоятельно принимать пищу, отсутствие примеси крови в моче и полное отсутствие болевого синдрома. Диспансерное наблюдение проводилось через 1, 3, 6 и 12 месяцев послеоперационного периода. Ультразвуковой контроль, проведенный в эти же сроки, не обнаружил признаков рецидива заболевания.
ДИСКУССИЯ
Показания для лечения простых КП у детей включают их прогрессивный рост, боль в брюшной полости и осложнения, связанные с ними, такие как кровотечение, инфекция или разрыв, что встречается редко и составляет по разным данным от 0 до 4% всех случаев заболевания [3, 16]. Консервативное лечение, основанное на клиническом и ультразвуковом наблюдении, проводится до тех пор, пока у пациента не появляется клиническое ухудшение или выраженный рост размеров образования, превышающий 30 мм [9]. Важное значение для выбора способа лечения имеет классификация КП, основанная на результатах УЗИ, КТ или МРТ, предложенная M. Bosniak, которая получила широкое признание сначала среди взрослых, а затем детских хирургов [4, 17, 18]. Известно, что все злокачественные кистозные опухоли у детей, описанные в литературе, первоначально классифицировались как стадия III и выше [5, 6]. Данных о злокачественной трансформации кист стадии I и II не представлено. Следовательно полное удаление оболочек кисты у таких пациентов не является обязательным условием.
В настоящее время существует несколько методов лечения КП [8]. Один из них - чрескожная аспирация под контролем УЗИ или КТ - показала высокую частоту рецидивов из-за наличия эпителия, выстилающего стенку кисты и секретирующего жидкость [18]. Применение склерозирующих агентов, таких как тетрациклин, этанол гипертонический раствор натрия хлорида или доксициклин, использованные в качестве дополнительной линии терапии, снизило частота рецидивов [8, 19]. Однако, были описаны серьезные побочные эффекты этих препаратов, такие как системная абсорбция, кальцификация и боль. Лапароскопическое удаление ПК показало более низкую частоту рецидивов, минимальную инвазивность и более раннее восстановление пациентов по сравнению с чрескожной пункционной терапией [19]. Аргон-плазменная коагуляция выстилки кисты позволила свести к минимуму повторное возникновение заболевания [19].
Робот-ассистированное лечение КП у детей представлено в ограниченном количестве научных работ [10, 15]. Это связано в основном с тем, что только ограниченный круг детских хирургов имеет доступ к хирургическому роботу. Очевидно, что робототехника обеспечивает точное и осторожное рассечение тканей. Если проанализировать время самой операции, то роботизированный доступ быстрее лапароскопического, но подготовка пациента, время стыковки инструментов и их удаление все еще больше, чем длительность подготовки к стандартной лапароскопической операции [15].
Использование метода флюоресценции для контроля хирургических процедур у детей началось совсем недавно [12, 13]. Впервые C. Esposito продемонстрировал, что ICG позволяет идентифицировать неваскуляризированную часть КП от васкуляризированной почечной паренхимы [15]. Следовательно, удаление “крыши” кисты может безопасно выполнено без кровотечения или повреждения почечной паренхимы.
Настоящая научная работа является следующим упоминанием об использовании технологии ICG-NIRF для лапароскопического лечения простых кист почек. И хотя исследование имеет некоторые ограничения, которые связаны с малым количеством пациентов (2) и относительно коротким (6 и 12 месяцев) периодом наблюдений, несмотря на это, мы представили убедительные данные о том, что флюоресценция при выполнении лапароскопической резекции КП сопровождается удовлетворительными послеоперационными итогами. Мы ожидаем, что эти результаты будут подтверждены долгосрочным наблюдением за пациентами и новыми случаями лечения в будущем.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Таким образом, основываясь на представленных клинических случаях, можно предположить, что основное преимущество использования флюоресцентной технологии во время резекции КП включает четкое определение демаркационной линии между аваскулярной стенкой кисты и перфузируемой тканью почки, что позволяет предупредить кровотечение из почечной паренхимы в момент резекции.
About the authors
Yury A. Kozlov
Детская областная клиническая больница; Иркутская государственная медицинская академия последипломного образования; Иркутский государственный медицинский университет
Email: yuriherz@hotmail.com
ORCID iD: 0000-0003-2313-897X
д.м.н., член-корреспондент РАН
Главный врач ГБУЗ Иркутская государственная областная детская клиническая больница
Заведующий кафедрой педиатрии и детской хирургии дополнительного профессионального образования ФБГОУ ВО ИГМУ
Профессор кафедры детский хирургииГБОУ ВПО ИГМАПО
Simon S. Poloyan
Детская областная клиническая больница; Иркутский государственный медицинский университет
Email: simonpoloyan@ya.ru
ORCID iD: 0000-0001-7042-6646
заместитель главного врача по хирургической помощи ГБУЗ ИОДКБ
Russian Federation, Иркутск, бульвар Гагарина, 4Andrei A. Marchuk
Детская областная клиническая больница
Email: maa-ped20@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-9767-0454
врач-детский хирург
Russian Federation, Иркутск, бульвар Гагарина, 4Alexander P. Rozhanski
Иркутский государственный медицинский университет
Email: alexanderozhanski@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-7922-7600
Ординатор кафедры педиатрии и детской хирургии дополнительного последипломного образования ФГБОУ ВО ИГМУ
Russian Federation, Иркутск ул. Красного Восстания, 2Anton A. Byrgazov
Иркутский государственный медицинский университет
Email: byrgazov.ant-doc38@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-9195-5480
врач-радиолог
Russian Federation, Иркутск, бульвар Гагарина, 4Konstantin A. Kovalkov
Кузбасская областная детская клиническая больница им. Ю.А. Атаманова; Кемеровский государственный медицинский университет
Email: gs-det-hirurg@kuzdrav.ru
ORCID iD: 0000-0001-6126-4198
Доцент кафедры детских хирургических болезней ФГБОУ ВО Кемеровский государственный медицинский университетЗаместитель главного врача по хирургической помощи ГАУЗ Кузбасская областная детская клиническая больница имени Ю.А.Атаманова
Russian Federation, Кемерово, ул. Ворошилова 21Vadim M. Kapuller
Department of Pediatric Surgery, Assuta University Medical CenterBen Gurion University of the Negev,
Faculty of Health Sciences, Ashdod, Israel
Email: kapullervadim@mail.com
ORCID iD: 0000-0003-0076-5778
Заведующий отделением детской хирургии, медицинский центр Университета Ассута, Университет Бен-Гуриона в Негеве, факультет медицинских наук, Ашдод, Израиль
Israel, Kiryat HadassahArtem N. Narkevich
Красноярский государственный медицинский университет им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого
Email: narkevichart@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-1489-5058
д.м.н., доцент, заведующий кафедрой медицинской кибернетики и информатики, декан лечебного факультета, заведующий лабораторией медицинской кибернетики и управления в здравоохранении
Russian Federation, Красноярск, ул. Партизана Железняка, д. 1Sergey S. Muravev
Иркутский государственный медицинский университет
Author for correspondence.
Email: muravev1999sergey@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-4731-7526
студент 6 курса педиатрического факультета
Russian Federation, Иркутск ул. Красного Восстания 2References
- Akramov N.R., Baibikov R.S. Modern surgical approaches in the treatment of simple solitary, multilocular, multiple cysts and polycystic kidney disease in children. Kazan Medical Journal 2016;1:95-101.
- Bisceglia M, Galliani CA, Senger C, Stallone C, Sessa A. Renal cystic diseases: a review. Adv Anat Pathol. 2006 Jan;13(1):26-56.
- Eroglu FK, Kargın Çakıcı E, Can G, Güngör T, Yazılıtaş F, Kurt-Sukur ED, Celikkaya E, Üner Ç, Çakmakçı E, Bülbül M. Retrospective analysis of simple and stage II renal cysts: Pediatric nephrology point of view . Pediatric Int. 2018 Dec;60(12):1068-1072.
- Bosniak M.A. The Bosniak renal cyst classification: 25 years later. Radiology 2012;262:781–785.
- Wallis MC, Lorenzo AJ, Farhat WA, Bägli DJ, Khoury AE, Pippi Salle JL. Risk assessment of incidentally detected complex renal cysts in children: potential role for a modification of the Bosniak classification. J Urol. 2008 Jul;180(1):317-21.
- Peng Y, Jia L, Sun N, Li J, Fu L, Zeng J, Chen F, Ma D. Assessment of cystic renal masses in children: comparison of multislice computed tomography and ultrasound imaging using the Bosniak classification system. Eur J Radiol. 2010 Sep;75(3):287-92.
- Israel GM, Bosniak MA. An update of the Bosniak renal cyst classification system. Urology. 2005 Sep;66(3):484-8.
- Akramov N.R., Baibikov R.S. Modern surgical approaches in the treatment of simple solitary, multilocular, multiple cysts and polycystic kidney disease in children. Kazan Medical Journal 2016;1:95-101.
- Vrublevskaya, E.N. Diagnosis and tactics of surgical treatment in solitary cortical cystic lesions of the kidneys in children. Vestnik RSMU 2010;4:25-29.
- Wang YC, Xia JD, Zhang QJ, Chen C, Xue JX, Yang J, Qin C, Song NH, Wang ZJ. Robotic renal cyst decortication with calyceal diverticulectomy in a toddler - technical practicalities: a case report. J Med Case Rep. 2018 Oct 2;12(1):284.
- Ebert B, Riefke B, Sukowski U, Licha K. Cyanine dyes as contrast agents for near-infrared imaging in vivo: acute tolerance, pharmacokinetics, and fluorescence imaging. J Biomed Opt. 2011 Jun;16(6):066003.
- Paraboschi I, De Coppi P, Stoyanov D, Anderson J, Giuliani S. Fluorescence imaging in pediatric surgery: State-of-the-art and future perspectives. J Pediatric Surg. 2021 Apr;56(4):655-662.
- Alghoul H, Farajat FA, Alser O, Snyr AR, Harmon CM, Novotny NM. Intraoperative uses of near-infrared fluorescence spectroscopy in pediatric surgery: A systematic review. J Pediatric Surg. 2022 Jun;57(6):1137-1144.
- Esposito C, Varlet F, Patkowski D, Castagnetti M, Escolino M, Draghici IM, Settimi A, Savanelli A, Till H. Laparoscopic partial nephrectomy in duplex kidneys in infants and children: results of an European multicentric survey. Surg Endosc. 2015 Dec;29(12):3469-76.
- Esposito C, Soria-Gondek A, Castagnetti M, Cerulo M, Del Conte F, Esposito G, Pecoraro C, Cicala D, Farina A, Escolino M. Laparoscopic or Robotic Deroofing Guided by Indocyanine Green Fluorescence and Perirenal Fat Tissue Wadding Technique of Pediatric Simple Renal Cysts. J Laparoendosc Adv Surg Tech A. 2020 Apr;30(4):471-476.
- Wang ZTP, Chan EP, Vanin Moreno N, Filler G, McAleer I, Wehbi E, Chuang KW, Khoury A. What to Do With Renal Cysts in Children? Urology. 2020 Jun;140:138-142.
- Karmazyn B, Tawadros A, Delaney LR, Marine MB, Cain MP, Rink RC, Jennings SG, Kaefer M. Ultrasound classification of solitary renal cysts in children. J Pediatric Urol. 2015 Jun;11(3):149.e1-6.
- Skolarikos A, Laguna MP, de la Rosette JJ. Conservative and radiological management of simple renal cysts: a comprehensive review. BJU Int. 2012 Jul;110(2):170-8.
- Stalmakhovich V. N., Angarkhaeva L. V., Yakovchenko S. N. Comparative analysis of the results of surgical treatment of children with solitary kidney cysts. Russian Journal of Pediatric Surgery, Anesthesia and Intensive Care. 2019;9(4):57–68.
Supplementary files
There are no supplementary files to display.
