Флуоресцентная навигация
Оценка перфузии органа – важный этап хирургического вмешательства. Многие хирургические манипуляции, кроме визуальной оценки, нуждаются в количественной интраоперационной оценке перфузии интересующей области.
Существует множество методов оценки перфузии: гиперспектральная визуализация, оптическая когерентная томография, лазерная спекл-контрастная визуализация, инфракрасная термометрия, темнопольная биомикроскопия, визуализация с введением Индоцианина зеленого и бесконтактная фотоплетизмография.
Индоцианин зеленый (ICG)
Индоцианин зеленый представляет собой водорастворимое соединение. Вещество имеет молекулярную массу 755. Когда ICG вводится в ткани человека, он сразу связывается с белками плазмы крови. Большая часть инъецированного ICG накапливается в печеночных паренхиматозных клетках и затем экскретируется в неметаболизированном, не связанном с желчью виде. Рутинным медицинским применением ICG-технологии являются оценка функционирования печени, диагностическая визуализация сетчатки или сосудистой оболочки глаза.
Оптические характеристики ICG
Диапазон длин волн оптического поглощения ICG составляет 750 – 810 нм. Волны данной длины невозможно увидеть невооруженным глазом, поэтому для визуализации флуоресценции ICG используются видеокамеры с высокой чувствительностью в ближнем инфракрасном спектре светового излучения. Ограничение глубины визуализации флуоресценции в тканях человека тесно связано с длиной волны. Гемоглобин и вода являются основными молекулами для абсорбции. Гемоглобин поглощает коротковолновый свет до 650 нм, в то время как вода – на длинах волн более 900 нм. Таким образом, формируется «оптическое окно» с 650 до 900 нм, имеющее высокую прозрачность из-за низкого поглощения света гемоглобином и водой. Пик длины волн флуоресценции ICG в крови находится вблизи 840 нм, которые находятся внутри оптического окна. Метод ICG-визуализации может быть использован для ангиографической оценки кровеносных и лимфатических сосудов, расположенных относительно глубоко (до 11 мм) в ткани.
Существует множество методов оценки перфузии: гиперспектральная визуализация, оптическая когерентная томография, лазерная спекл-контрастная визуализация, инфракрасная термометрия, темнопольная биомикроскопия, визуализация с введением Индоцианина зеленого и бесконтактная фотоплетизмография.
Индоцианин зеленый (ICG)
Индоцианин зеленый представляет собой водорастворимое соединение. Вещество имеет молекулярную массу 755. Когда ICG вводится в ткани человека, он сразу связывается с белками плазмы крови. Большая часть инъецированного ICG накапливается в печеночных паренхиматозных клетках и затем экскретируется в неметаболизированном, не связанном с желчью виде. Рутинным медицинским применением ICG-технологии являются оценка функционирования печени, диагностическая визуализация сетчатки или сосудистой оболочки глаза.
Оптические характеристики ICG
Диапазон длин волн оптического поглощения ICG составляет 750 – 810 нм. Волны данной длины невозможно увидеть невооруженным глазом, поэтому для визуализации флуоресценции ICG используются видеокамеры с высокой чувствительностью в ближнем инфракрасном спектре светового излучения. Ограничение глубины визуализации флуоресценции в тканях человека тесно связано с длиной волны. Гемоглобин и вода являются основными молекулами для абсорбции. Гемоглобин поглощает коротковолновый свет до 650 нм, в то время как вода – на длинах волн более 900 нм. Таким образом, формируется «оптическое окно» с 650 до 900 нм, имеющее высокую прозрачность из-за низкого поглощения света гемоглобином и водой. Пик длины волн флуоресценции ICG в крови находится вблизи 840 нм, которые находятся внутри оптического окна. Метод ICG-визуализации может быть использован для ангиографической оценки кровеносных и лимфатических сосудов, расположенных относительно глубоко (до 11 мм) в ткани.
Клиническое применение ICG-флуоресценции
Технология впервые была внедрена исследовательской лабораторией «Кодак» в 1955 г., а в 1956 г. была использована в клинической практике. Первоначально технологию ICG применяли для измерения сердечного выброса, визуализации структуры сосудов сетчатки и с целью оценки функциональных резервов печени перед выполнением резекции при циррозе. В дальнейшем областями применения ICG-технологии стали визуализация билиарного дерева, оценка пассажа желчи, интраоперационная оценка состояния лимфатических узлов, в том числе сторожевых, кровоснабжения и перфузии органов.
Технология впервые была внедрена исследовательской лабораторией «Кодак» в 1955 г., а в 1956 г. была использована в клинической практике. Первоначально технологию ICG применяли для измерения сердечного выброса, визуализации структуры сосудов сетчатки и с целью оценки функциональных резервов печени перед выполнением резекции при циррозе. В дальнейшем областями применения ICG-технологии стали визуализация билиарного дерева, оценка пассажа желчи, интраоперационная оценка состояния лимфатических узлов, в том числе сторожевых, кровоснабжения и перфузии органов.
ICG в России
ICG-визуализация – метод визуализации, основанный на введении ICG и измерении перфузии на основании интенсивности флуоресценции. ICG связывается с белками крови, и флуоресценция визуализируется с помощью видеокамеры в ближнем инфракрасном световом излучении. Метод используется для ангиографической оценки сосудов, расположенных на глубине до 11 мм. Интенсивность флуоресценции ICG не всегда соответствует его концентрации. Она линейно увеличивается с нарастанием концентрации в диапазоне высокого разведения, а после достижения пика снижается. Такой феномен получил название «эффект гашения».
Данная методика стала широко применяться в хирургии. Интраоперационное использование методики ICG позволяет снизить частоту несостоятельности анастомозов при операциях пациентов с раком желудка, пищевода и толстой кишки. Данная методика также целесообразна для навигации по сосудам, поскольку она способна идентифицировать форму и происхождение мелких сосудов, которые могут быть не обнаружены при предоперационных стандартных визуализирующих исследованиях.
Первый отечественный прибор для ICG-флуоресцентной навигации при выполнении открытых операций
Был создан отечественный прибор для проведения ICG-флуоресцентной навигации при выполнении открытых операций – ICGscope-MMC. Прибор построен по оригинальной схеме (в процессе регистрации), основанной на использовании двух видеокамер (цветной и монохромной), обеспечивающих одновременную визуализацию операционного поля в обычном свете и свете ближней инфракрасной-флуоресценции и отображение полученных изображений в режиме реального времени на одном экране. В качестве источников освещения используются белые и ближне инфракрасные светодиоды, которые встроены в корпус оптической головки. Благодаря ее небольшому габариту и весу она может быть легко зафиксирована в нужном положении относительно исследуемого объекта. Фиксация может осуществляться с помощью универсального штатива со струбциной для крепления к операционному столу или любой платформе либо с помощью специального рукава мобильной стойки.
Недавно разработанная методика флуоресцентной ICG-визуализации с использованием индоцианина зеленого (Indocyanine Green, ICG) показала себя многообещающей в клиническом применении
ICG-визуализация – метод визуализации, основанный на введении ICG и измерении перфузии на основании интенсивности флуоресценции. ICG связывается с белками крови, и флуоресценция визуализируется с помощью видеокамеры в ближнем инфракрасном световом излучении. Метод используется для ангиографической оценки сосудов, расположенных на глубине до 11 мм. Интенсивность флуоресценции ICG не всегда соответствует его концентрации. Она линейно увеличивается с нарастанием концентрации в диапазоне высокого разведения, а после достижения пика снижается. Такой феномен получил название «эффект гашения».
Данная методика стала широко применяться в хирургии. Интраоперационное использование методики ICG позволяет снизить частоту несостоятельности анастомозов при операциях пациентов с раком желудка, пищевода и толстой кишки. Данная методика также целесообразна для навигации по сосудам, поскольку она способна идентифицировать форму и происхождение мелких сосудов, которые могут быть не обнаружены при предоперационных стандартных визуализирующих исследованиях.
Первый отечественный прибор для ICG-флуоресцентной навигации при выполнении открытых операций
Был создан отечественный прибор для проведения ICG-флуоресцентной навигации при выполнении открытых операций – ICGscope-MMC. Прибор построен по оригинальной схеме (в процессе регистрации), основанной на использовании двух видеокамер (цветной и монохромной), обеспечивающих одновременную визуализацию операционного поля в обычном свете и свете ближней инфракрасной-флуоресценции и отображение полученных изображений в режиме реального времени на одном экране. В качестве источников освещения используются белые и ближне инфракрасные светодиоды, которые встроены в корпус оптической головки. Благодаря ее небольшому габариту и весу она может быть легко зафиксирована в нужном положении относительно исследуемого объекта. Фиксация может осуществляться с помощью универсального штатива со струбциной для крепления к операционному столу или любой платформе либо с помощью специального рукава мобильной стойки.
Недавно разработанная методика флуоресцентной ICG-визуализации с использованием индоцианина зеленого (Indocyanine Green, ICG) показала себя многообещающей в клиническом применении