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.
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