Use of indocyanine green in the resection of renal cysts in children

封面


如何引用文章

全文:

详细

Fluorescent imaging technology with indocyanine green (ICG) is used to improve intraoperative visualization of the anatomical structures of the affected organs and increase the efficiency of laparoscopic or robotic operations. Recently, ICG imaging has been used in pediatric gastroenterology, oncology, and urology.

In this study, we present laparoscopic treatment of two cases of simple renal cysts in two male patients aged 10 and 12 years. Resection of the extrarenal portion of the kidney cyst was performed using fluoroscopic control by intravenous administration of ICG. The intrarenal residue was subjected to argon-plasma coagulation. Treatment outcomes were assessed over a follow-up period of 6 and 12 months. The cyst sizes measured before surgery using ultrasound and computed tomography were 50 and 70 mm. Both cysts were located in the lower pole of the right kidney. The operation times were 40 and 45 min. During the surgical intervention, no complications such as bleeding from the kidney parenchyma or damage to neighboring organs occurred. In all cases, the cyst contained a clear liquid without pathological impurities. The cytological examination revealed a low cell content, which was represented by single macrophages and urothelial cells. Histological analysis revealed that the lining of the cyst wall was represented by the transitional epithelium without signs of malignancies. The hospital length of stay was 3 days. Ultrasound examinations performed 1, 3, 6, and 12 months after the operation did not detect signs of disease recurrence. Thus, based on the presented clinical case, the main advantage of using fluorescent technology during kidney cyst resection 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.

全文:

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 неустановленной. Клинически эта аномалия проявляет себя редко и поэтому они являются случайными находками при выполнении рутинного ультразвукового исследования (УЗИ) [4]. Только у 5 % пациентов встречаются симптомы, связанные с болью в животе, артериальной гипертензией и крайне редко с 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 — 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 ICG стали использовать 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 ICG.

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 и консервативное лечение, основанные на клиническом наблюдении и ультразвуковом исследовании (УЗИ), проводилось до тех пор, пока у пациентов не появлялись признаки роста 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.

 

Рис. 1. Компьютерная томография пациентов № 1 (a) и № 2 (b) с кистой нижнего полюса правой почки

 

Размеры кист, измеренные до операции с помощью УЗИ и КТ, составили 50 × 48 × 46 и 70 × 68 × 62 мм. Кистозные образования у обоих пациентов располагались в нижнем полюсе справа. Гематурии, артериальной гипертензии, инфекции мочевыводящих путей или нарушения функции почек до операции не зарегистрировано. 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™ (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 использовали три троакара, один из них диаметром 10 мм располагался в области пупка и служил для установки оптической системы. Два других 5 мм троакара размещали 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 ICG 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 мин. Эффект флюоресценции может длиться несколько часов. После инъекции за считанные секунды ICG-визуализация позволила идентифицировать неваскуляризированный купол кисты на фоне васкуляризированной почечной паренхимы.

 

Рис. 2. Визуализация кисты почки в обычном светодиодном освещении

 

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: наложения, монохромный, цветное картирование.

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).

 

Рис. 3. ICG-NIRF-визуализация кисты почки в режиме наложения изображения

 

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).

 

Рис. 4. ICG-NIRF-визуализация кисты почки в режиме монохромного изображения

 

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.

 

Рис. 5. ICG-NIRF-визуализация кисты почки в режиме цветного картирования

 

Следующим этапом содержимое кисты аспирировалось при помощи транспариетальной пункции иглой и подвергалось анализу на предмет атипичных клеток. Затем выполняли прецизионную резекцию крыши кисты по краю аваскулярной зоны (рис. 6) с остановкой кровотечения на границе с паренхимой почки моно- и биполярными инструментами и отправляли на гистологическое исследование.

 

Рис. 6. ICG-NIRF-визуализация и резекция оболочек кисты почки по аваскулярной плоскости в режиме наложения изображения

 

Внутрипочечный остаток (внутренняя выстилка КП) подвергали аргон-плазменной коагуляции, используя аппарат ERBE APC 200. Дренажная трубка с активной аспирацией оставалась в ложе удаленной кисты на протяжении 24 ч после операции. Длительность операции составила 40 и 45 мин 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 ICG.

Содержимым кисты оказалась во всех случаях прозрачная жидкость без патологических примесей. При цитологическом исследовании обнаружено 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 составила 3 дня. Выписка на амбулаторное наблюдение осуществлялась после контрольного УЗИ, которое демонстрировало отсутствие скопления патологического экссудата в ложе удаленной кисты. Критериями выписки также 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 мес. после операции. УЗИ-контроль, проведенный в эти же сроки, не обнаружил признаков рецидива заболевания.

ОБСУЖДЕНИЕ

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 [1]. 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 частоту рецидивов [1, 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 быть 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 мес.) периодом наблюдений, 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.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Вклад авторов. Все авторы внесли существенный вклад в разработку концепции, проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией. Вклад каждого автора: Ю.А. Козлов — хирургическое лечение пациентов, обзор литературы, сбор и анализ литературных источников, подготовка, написание текста и редактирование статьи; С.С. Полоян — хирургическое лечение пациентов, обзор литературы, сбор и анализ литературных источников, подготовка и написание текста статьи; А.А. Марчук — курация, хирургическое лечение пациентов; А.П. Рожанский — курация пациентов, редактирование статьи; А.А. Быргазов — курация пациентов; С.А. Муравьев, К.А. Ковальков, В.М. Капуллер, А.Н. Наркевич — обзор литературы, сбор и анализ литературных источников.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Источник финансирования. Авторы заявляют об отсутствии внешнего финансирования при проведении поисково-аналитической работы и подготовке рукописи.

Информированное согласие на публикацию. Пациент(ты) и/или их законные представители добровольно подписали форму информированного согласия на публикацию персональной медицинской информации в обезличенной форме, а также на передачу электронной копии подписанной формы информированного согласия сотрудникам редакции журнала.

ADDITIONAL INFORMATION

Author contribution. Thereby, all authors made a substantial contribution to the conception of the study, acquisition, analysis, interpretation of data for the work, drafting and revising the article, final approval of the version to be published and agree to be accountable for all aspects of the study. The contributions of each author: Yu.A. Kozlov — surgical treatment of patients, literature review, collection and analysis of literary sources, preparation, writing of the text and editing of the article; S.S. Poloyan — surgical treatment of patients, literature review, collection and analysis of literary sources, preparation and writing of the text of the article; A.A. Marchuk — curation, surgical treatment of patients; A.P. Rozhansky — curation of patients, editing the article; A.A. Byrgazov — patient care; S.A. Muravyov, K.A. Kovalkov, V.M. Kapuller, A.N. Narkevich — literature review, collection and analysis of literary sources.

Funding source. This publication was not supported by any external sources of funding.

Competing interests. The authors declare that they have no competing interests.

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

×

作者简介

Yury Kozlov

Irkutsk State Regional Children’s Clinical Hospital; Irkutsk State Medical Academy of Continuing Education — branch of Russian Medical Academy of Continuous Professional Education; Irkutsk State Medical University

Email: yuriherz@hotmail.com
ORCID iD: 0000-0003-2313-897X

MD, Dr. Sci. (Med.), Corresponding member of Russian Academy of Sciences; сhief; head of the Department of pediatrics and pediatric surgery

俄罗斯联邦, Irkutsk; Irkutsk; Irkutsk

Simon Poloyan

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

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

head of pediatric surgery

俄罗斯联邦, Irkutsk; Irkutsk

Andrei Marchuk

Irkutsk State Regional Children’s Clinical Hospital

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

surgeon

俄罗斯联邦, Irkutsk

Alexander Rozhanski

Irkutsk State Medical University

Email: alexanderozhanski@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-7922-7600

surgical resident of the Department of Pediatrics and Pediatric Surgery of Additional Professional Education

俄罗斯联邦, Irkutsk

Anton Byrgazov

Irkutsk State Medical University

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

radiologist

俄罗斯联邦, Irkutsk

Konstantin Kovalkov

Kemerovo Clinical Pediatric Hospital; Kemerovo State Medical University

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

MD, Cand. Sci. (Med.), assistant professor, head of pediatric surgery

俄罗斯联邦, Kemerovo; Kemerovo

Vadim Kapuller

Assuta University Medical Center, Ben Gurion University of the Negev

Email: kapullervadim@mail.com
ORCID iD: 0000-0003-0076-5778

MD, PhD, head of pediatric surgery

以色列, Ashdod

Artem Narkevich

Voino-Yasenetsky Krasnoyarsk State Medical University

Email: narkevichart@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-1489-5058

MD, Dr. Sci. (Med.), assistant professor, head of the Department of medical cybernetics and informatics, dean of the faculty of medicine, head of the Laboratory of medical cybernetics and management in health care

俄罗斯联邦, Krasnoyarsk

Sergey Muravev

Irkutsk State Medical University

编辑信件的主要联系方式.
Email: muravev1999sergey@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-4731-7526

student

俄罗斯联邦, Irkutsk

参考

  1. Akramov NR, Baybikov RS. Modern surgical approaches in treatment of simple solitary, multilocular, multiple cysts and polycystic kidney disease in children. Kazan medical journal. 2016;97(1):95–101. (In Russ.) doi: 10.17750/KMJ2016-95
  2. Bisceglia M, Galliani CA, Senger C, et al. Renal cystic diseases: a review. Adv Anat Pathol. 2006;13(1):26–56. doi: 10.1097/01.pap.0000201831.77472.d3
  3. Eroglu FK, Kargın Çakıcı E, Can G, et al. Retrospective analysis of simple and stage II renal cysts: Pediatric nephrology point of view. Pediatr Int. 2018;60(12):1068–1072. doi: 10.1111/ped.13714
  4. Bosniak MA. The Bosniak renal cyst classification: 25 years later. Radiology. 2012;262(3):781–785. doi: 10.1148/radiol.11111595
  5. Wallis MC, Lorenzo AJ, Farhat WA, et al. Risk assessment of incidentally detected complex renal cysts in children: potential role for a modification of the Bosniak classification. J Urol. 2008;180(1):317–321. doi: 10.1016/j.juro.2008.03.063
  6. Peng Y, Jia L, Sun N, et al. Assessment of cystic renal masses in children: comparison of multislice computed tomography and ultrasound imaging using the Bosniak classification system. Eur J Radiol. 2010;75(3):287–292. doi: 10.1016/j.ejrad.2010.05.035
  7. Israel GM, Bosniak MA. An update of the Bosniak renal cyst classification system. Urology. 2005;66(3):484–488. doi: 10.1016/j.urology.2005.04.003
  8. Zhou G, Li S, Jiang M, et al. Comparison of Polidocanol Sclerotherapy with Laparoscopic Deroofing in the Management of Pediatric Symptomatic Simple Renal Cysts: A Long-Term Study. J Endourol. 2022;36(1):99–103. doi: 10.1089/end.2021.0142.
  9. Vrublevskaya EN, Kovarskiy SL, Vrublevskiy SG, et al. The choice of surgical tactics for the treatment of patients with solitary cortical cystic lesions of the kidneys. Russian Journal of Pediatric Surgery, Anesthesia and Intensive Care. 2011;(4):73–78.
  10. Wang Y-C, Xia J-D, Zhang Q-J, et al. Robotic renal cyst decortication with calyceal diverticulectomy in a toddler — technical practicalities: a case report. J Med Case Rep. 2018;12(1):284. doi: 10.1186/s13256-018-1830-9
  11. 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;16(6):066003. doi: 10.1117/1.3585678
  12. Paraboschi I, De Coppi P, Stoyanov D, et al. Fluorescence imaging in pediatric surgery: State-of-the-art and future perspectives. J Pediatr Surg. 2021;56(4):655–662. doi: 10.1016/j.jpedsurg.2020.08.004
  13. Alghoul H, Farajat FA, Alser O, et al. Intraoperative uses of near-infrared fluorescence spectroscopy in pediatric surgery: A systematic review. J Pediatr Surg. 2022;57(6):1137–1144. doi: 10.1016/j.jpedsurg.2022.01.039
  14. Esposito C, Varlet F, Patkowski D, et al. Laparoscopic partial nephrectomy in duplex kidneys in infants and children: results of an European multicentric survey. Surg Endosc. 2015;29(12):3469–3476. doi: 10.1007/s00464-015-4096-y
  15. Esposito C, Soria-Gondek A, Castagnetti M, et al. 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;30(4):471–476. doi: 10.1089/lap.2019.0650
  16. Wang ZTP, Chan EP, Vanin Moreno N, et al. What to do with renal cysts in children? Urology. 2020;140:138–142. doi: 10.1016/j.urology.2020.03.001
  17. Karmazyn B, Tawadros A, Delaney LR, et al. Ultrasound classification of solitary renal cysts in children. J Pediatr Urol. 2015;11(3):149.e1–149.e6. doi: 10.1016/j.jpurol.2015.03.001
  18. Skolarikos A, Laguna MP, de la Rosette JJMCH. Conservative and radiological management of simple renal cysts: a comprehensive review. BJU Int. 2012;110(2):170–178. doi: 10.1111/j.1464-410X.2011.10847.x
  19. Stalmahovich VN, Angarkhaeva LV, Yakovchenko SN. Comparative analysis of surgical treatment outcomes in children with solitary renal cysts. Russian Journal of Pediatric Surgery, Anesthesia and Intensive Care. 2019;9(4):57–68. (In Russ.) doi: 10.30946/2219-4061-2019-9-4-57-68

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载

版权所有 © Eco-Vector, 2023

Creative Commons License
此作品已接受知识共享署名-非商业性使用-禁止演绎 4.0国际许可协议的许可。
СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: ПИ № ФС 77 - 81892 от 24.09.2021 г.


##common.cookie##