Интраоперационная видеоангиография с индоцианином зеленым для цереброваскулярной хирургии

ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
doi: 10.17116/neiro201579142-47
Интраоперационная видеоангиография с индоцианином зеленым
для цереброваскулярной хирургии
А.Л. КРИВОШАПКИН, К.Ю. ОРЛОВ, А.С. ГАЙТАН, А.В. ГОРБАТЫХ, Д.С. КИСЛИЦИН, В.В. БЕРЕСТОВ,
Т.С. ШАЯХМЕТОВ, Г.С. СЕРГЕЕВ
Новосибирский НИИ патологии кровообращения им. акад. Е.Н. Мешалкина; Новосибирский государственный медицинский
университет
Ключевые слова: видеоангиография, индоцианин зеленый, цереброваскулярная хирургия.
Intraoperative indocyanine green video angiography in cerebrovascular surgery
A.L. KRIVOSHAPKIN, K.YU. ORLOV, A.S. GAITAN, A.V. GORBATYKH, D.S. KISLITSYN, V.V. BERESTOV,
T.S. SHAYAKHMETOV, G.S. SERGEEV
Novosibirsk Institute of Blood Circulation Pathology; Novosibirsk State Medical University
Key words: videoangiography, indocyanine green, cerebrovascular surgery.
Область применения
васкулярной хирургии приобретает интраоперационная видеоангиография с индоцианином зеленым
(ИЦЗ ВА).
Вмешательства на сосудах головного мозга относятся к одному из наиболее технически сложных
разделов современной нейрохирургии. При операциях клипирования церебральных аневризм чрезвычайно важно полностью перекрыть шейку аневризмы, сохранив при этом проходимость несущего
сосуда и отходящие от него перфоранты и ветви.
Именно строгое соблюдение этих технических деталей позволяет достичь хороших результатов лечения. При хирургии артериовенозных мальформаций
(АВМ) головного мозга большое значение имеет
определение резидуальных углов (при диффузном
типе строения), оценка афферентов и эфферентов
мальформации. При наложении экстра-, интракраниального анастомоза получение информации о
функционировании байпаса необходимо для предупреждения его раннего закрытия. При эндартерэктомии сонных артерий ключевое значение имеют
получение интраоперационных данных о ликвидации стеноза и отсутствие раннего тромбирования
сосуда.
Для повышения качества микрохирургических
манипуляций широко используются нейронавигационные технологии, микроваскулярный допплер и
интраоперационная дигитальная субтракционная
ангиография. Однако все перечисленные методы
имеют существенные ограничения и недостатки.
В последние годы широкое применение в церебро-
ИЦЗ ВА является флуоресцентной ангиографией, при которой используется специальный краситель, вводимый в венозное русло пациента во время
вмешательства, проводимого под операционным
микроскопом. Этот краситель — индоцианин зеленый (ИЦЗ) поглощает свет определенной длины
волны и потому начинает светиться при его воздействии. Для получения эффекта свечения используется источник света, близкий к инфракрасному диапазону. Использование описанной технологии в
нейрохирургии стало возможным после разработки
и интеграции специального блока (FLOW 800) в хирургический микроскоп («Carl Zeiss Surgical GmbH»,
Oberkochen, Германия).
Специальный модуль позволяет проведение
анализа видеоизображения. Этот прибор устроен
таким образом, что он испускает возбуждающий
свет длиной волны от 700 до 850 нм, а для флуоресцентной визуализации — 780—950 нм. Изображение, которое наблюдает хирург, идет через видеокамеру на экран видеомонитора, входящего в комплект микроскопа.
© Коллектив авторов, 2015
e-mail: [email protected]
42
Принципы проведения интраоперационной
видеоангиографии с индоцианином зеленым
(ИЦЗ ВА)
ВОПРОСЫ НЕЙРОХИРУРГИИ 1, 2015
История развития метода
Флуоресцентная ангиография впервые была
применена окулистами для исследования кровотока
сетчатки. Для этих целей они использовали флуоресцеин. В 1967 г. флуоресцентная ангиография
проведена для визуализации микроциркуляции головного мозга [1]. В дальнейшем оказалось, что другой краситель — индоцианин зеленый дает более
яркое и четкое свечение и имеет крайне низкий процент осложнений по сравнению с флуоресцеином.
Индоцианин зеленый был одобрен FDA в США и с
1975 г. стал широко использоваться в кардиологии,
гепатологии и офтальмологии. В начале 2000-х годов были опубликованы результаты использования
ИЦЗ ВА при цереброваскулярной патологии [2, 3].
С мая 2010 г. появилась возможность анализа получаемого изображения с созданием цветной карты и
построения графических диаграмм интенсивности.
Техника проведения ИЦЗ ВА
Рекомендуемая доза препарата для проведения
процедуры составляет 0,2—0,5 мг на 1 кг массы тела
пациента и не должна превышать 5 мг/кг в сутки.
Ряд авторов [4] используют стандартную дозу в количестве 12,5 мг препарата, разведенного в 2,5 мл
воды для инъекций, на одно введение [4]. Для разведения препарата нельзя использовать солевые
растворы. Применяют только неионные растворители. Микроскоп настраивается на центр зоны интереса с рабочим расстоянием менее чем 300 мм.
Флуоресцентная функция активируется кнопкой на
ручке микроскопа. После включения модуля препарат вводится анестезиологом внутривенно болюсом
по команде оперирующего хирурга. В этот момент в
реальном времени начинается видеозапись артериальной, капиллярной и венозной фаз ангиографии
на экране монитора микроскопа. Полученные изображения могут быть оценены хирургом визуально,
а также подвергнуты компьютерной обработке с получением диаграмм интенсивности и цветных карт.
Указанные опции позволяют более глубокое изучение полученных данных.
После внутривенного введения краситель прочно связывается белками плазмы крови и циркулирует в кровеносном русле. Период полувыведения
препарата составляет 3—4 мин. Индоцианин зеленый выводится исключительно печенью в желчные
пути. С учетом этого факта повторение ИЦЗ ВА
предпочтительно проводить через 15 мин. Однако
при клипировании церебральных аневризм ряд авторов, опасаясь ишемических расстройств, допускают повторные ангиографии через 10 мин и даже
5 мин, зная о том, что возможно получение ложноположительного результата [5].
Общие противопоказания для использования
ICG-PULSION (Пульсион Медикал Системз АГ):
повышенная чувствительность к индоцианину зелеВОПРОСЫ НЕЙРОХИРУРГИИ 1, 2015
ному; повышенная чувствительность к йоду; базедова болезнь и эндемический зоб; недоношенные
младенцы и новорожденные, которым требуется
переливание крови из-за гипербилирубинемии; повторное введение при плохой переносимости препарата при предыдущем введении.
Преимущества ИЦЗ ВА
ИЦЗ ВА — дешевая, практичная, легко применимая в рутинной нейрохирургической работе технология. Совпадение данных ИЦЗ ВА с результатами, полученными с помощью более дорогих и трудоемких методов исследования, достигает 90—100%
при выполнении микрохирургического клипирования артериальных аневризм и наложении байпасов
[6—8]. Выполнение дигитальной субтракционной
ангиографии даже при наличии команды с большим
опытом требует затрат времени не менее 20 мин. Это
превышает лимит времени до развития церебральной ишемии. Поэтому переустановка клипсы при
использовании дигитальной субтракционной ангиографии сопровождается 33% риском развития инсульта [5]. При использовании ИЦЗ ВА нет необходимости прерывать операцию и смещать микроскоп. Буквально в течение 2 мин после введения
красителя хирург может получить четкое изображение сосудов и принять решение о переустановке
клипса на шейке аневризмы в случае возникновения технических проблем.
Процент неполного клипирования шейки аневризмы, по данным литературы [9—11], в недавнем
прошлом достигал 4—19%, а непреднамеренное выключение несущего сосуда и перфорантов — 0,3—
12%. ИЦЗ ВА позволяет своевременно обнаружить
и исправить подобное техническое осложнение [3,
7].
ИЦЗ ВА достоверно подтверждает правильность
наложения клипса на шейку аневризмы и ее полное
выключение (рис. 1, 2). Наш опыт и данные литературы позволяют заключить, что при проведении клипирования аневризм ИЦЗ ВА дает возможность хирургу увидеть только то, что находится в поле зрения
микроскопа. Если шейка аневризмы закрыта сгустком крови, ватником или мозговой тканью, она не
будет различима. При наличии толстой стенки аневризмы возможно ослабление сигнала флуоресценции, что затрудняет идентификацию резидуального
заполнения аневризматического мешка [3, 12]. Повторные введения красителя в течение короткого
времени могут привести к ложноположительным
результатам. Надо помнить о возможности ретроградного заполнения ветвей дистальнее аневризмы
[8]. Наш опыт показывает, что после ИЦЗ ВА перед
клипированием шейки аневризмы и контрольной
ИЦЗ ВА должно пройти не менее 5 мин. За это время происходит полная элиминация флуоресцена из
аневризматического мешка током крови. Это позво43
ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
ляет избежать ложного заполнения аневризматического мешка при контрольной ИЦЗ ВА после клипирования шейки аневризмы.
При проведении ИЦЗ ВА постобработка изображений в микроскопе с получением цветовых
а
карт (см. рис. 1, б) и построением графиков интенсивности (см. рис. 1, в) существенно облегчает опре-
а
б
б
в
Рис. 1. Клипирование аневризмы средней мозговой артерии
(СМА).
а — ИЦЗ-ангиограмма с обозначенными зонами интереса: 1 (красная) —
купол аневризмы, 2 и 3 (зеленая и синяя) — СМА; б — цветовая карта;
в — диаграмма с анализом потока в выбранных зонах интереса: красный
график имеет горизонтальный вид, отсутствует пик изменения интенсивности и ее значения начинаются не с нулевой отметки. Это характерно для
полной облитерации аневризмы, несмотря на то что клипс на шейку был
наложен до момента полного выведения индоцианина зеленого из организма пациента.
44
в
Рис. 2. Клипирование аневризм средней мозговой артерии.
ИЦЗ­ангиограммы.
а — дооперационная; б — до клипирования; в — после наложения клипсов
на шейки аневризм.
ВОПРОСЫ НЕЙРОХИРУРГИИ 1, 2015
г
а
б
д
Рис. 3. Клипирование аневризмы задней соединительной арте­
рии.
а — дооперационная МСКТ-ангиография (3D-реконструкция); б — ИЦЗ
ВА до клипирования аневризмы; в — ИЦЗ ВА после наложения клипса на
шейку аневризмы, определяется резидуальное заполнение полости аневризмы; г — ИЦЗ ВА после повторного наложения клипса — заполнения
аневризмы не определяется; д — послеоперационная МСКТ-ангиография
(3D-реконструкция).
в
деление полноты клипирования шейки аневризмы.
Цветовые карты визуализируют время максимального пика относительной концентрации индоцианина в каждом участке сосуда. График интенсивности показывает изменение этой концентрации во
ВОПРОСЫ НЕЙРОХИРУРГИИ 1, 2015
времени в зоне интереса вместе с пульсовой волной.
Кривая флуоресцентной интенсивности аневризмы
до ее окклюзии имеет похожий вид, что и несущий
сосуд. После клипирования и повторного введения
красителя менее чем через 5 мин цветовая карта может визуализировать флуоресценцию внутри аневризмы, так как клипирование выполнено до момента выведения индоцианина зеленого из организма
(см. рис. 1, б). Однако график интенсивности показывает, что пик флуоресценции от аневризмы исчезает, а кривая становится горизонтальной. Это
доказывает полную облитерацию аневризмы
45
ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
а
а
б
б
Рис. 5. ИЦЗ ВА при наложении экстраантракраниального ана­
стомоза (ЭИКМА).
а — вид операционного поля после выполнения ЭИКМА; б — ИЦЗ ВА
после выполнения ЭИКМА.
(см. рис. 1, в, красный график). В случае неполного
закрытия аневризмы и наличия остаточного кровотока по ней пик флуоресценции в аневризме уменьшается, но не исчезает полностью.
Возможности и ограничения ИЦЗ ВА
в
Рис. 4. ИЦЗ ВА при удалении парциально эмболизированной
АВМ.
а — дооперационная ангиограмма; б — вид операционного поля после экстирпации АВМ; в — ИЦЗ ВА после удаления АВМ.
46
При хирургии АВМ ИЦЗ ВА дает хорошую визуализацию артериовенозного шунта, питающих артерий и дренирующих вен на поверхности мозга и даже при глубинно расположенных мальформациях
при хорошо раскрытой сильвиевой щели (рис. 3).
Следует подчеркнуть, что данная технология позволяет достаточно надежно идентифицировать остаВОПРОСЫ НЕЙРОХИРУРГИИ 1, 2015
точные узлы мальформации [8, 13]. По нашему мнению, это становится особенно актуально при удалении мальформаций после их эмболизации клеевыми и не клеевыми материалами (рис. 4). Однако есть
ограничения визуализации при удалении глубинных мальформаций в узком раневом коридоре [14].
Построение цветной карты дает возможность хирургу идентифицировать питающие сосуды и облегчить удаление АВМ. Построение графических диаграмм интенсивности позволяет отличить питающие артерии от артеризованных вен. С помощью
этой опции важную дополнительную информацию
можно получить при клипировании шейки артериальной аневризмы (см. рис. 1).
При наложении экстра-, интракраниального
анастомоза (рис. 5) ИЦЗ ВА позволяет четко визуа-
лизировать проходимость созданного байпаса [8,
15]. Процент проходимости микроанастомозов нередко был менее 90%, с использованием ИЦЗ ВА он
достиг 100% [16, 17]. Однако прямой просмотр
видеозаписи после введения индоцианина зеленого
не позволяет определить направление течения крови. Для этого приходится использовать допплеросонографию [8].
В случае использования метода при эндартерэктомии можно получить надежные данные о послеоперационной проходимости внутренней сонной
артерии [18]. Однако идентификация стеноза до артериотомии ненадежна из-за интенсивного свечения кальцифицированной ткани и толщины стенки
сосуда.
ЛИТЕРАТУРА
10.
Drake C.G., Allcock J.M. Postoperative angiography and the «slipped» clip.
J Neurosurg 1973; 39: 683—689.
11.
Macdonald R.L., Wallace M.C., Kestle J.R. Role of angiography following
aneurysm surgery. J Neurosurg 1993; 79: 826—832.
12.
Jing Z.T., Ban Y.C., Tong Z.Y., Ou S.W., Wu A.H., Li X.G. et al. Application
of intraoperative indocyanine green angiography for intracranial aneurysms
of anterior circulation. Chin J Neurosurg Dis Res 2009; 8: 235—238.
13.
Takagi Y., Sawamura K., Hashimoto N., Miyamoto S. Evaluation of serial
intraoperative surgical microscope-integrated intraoperative near-infrared
indocyanine green videoangiography in patients with cerebral arteriovenous
malformations. Neurosurgery 2012; 70: 1: Suppl Operative: 34—42; discussion 42—43.
14.
Killory B.D., Nakaji P., Gonzales L.F., Ponce F.A., Wait S.D., Spetzler R.F.
Prospective evaluation of surgical microscope-integrated intraoperative
near-infrared indocyanine green angiography during cerebral arteriovenous
malformation surgery. Neurosurgery 2009; 65: 456—462; discussion 462.
15.
Fischer G., Stadie A., Oertel J.M. Near-infrared indocyanine green videoangiography versus microvascular Doppler sonography in aneurysm surgery.
Acta Neurochir (Wien) 2010; 152: 1519—1525.
Woitzik J., Horn P., Vajkoczy P., Schmiedek P. Intraoperative control of extracranial-intracranial bypass patency by near-infrared indocyanine green
videoangiography. J Neurosurg 2005; 102: 692—698.
16.
Wang S., Liu L., Zhao Y.L., Zhang D., Yang M.Q., Zhao J.Z. Application of
indocyanine green angiography in bypass surgery for moyamoya disease.
Zhonghua Yi Xue Za Zhi 2009; 89: 146—150.
Woitzik J., Horn P., Vajkoczy P., Schmiedek P. Intra operative control of extracranial-intracranial bypass surgery patency by near infrared Indocyanine
green video angiography. J Neurosurg 2005; 102: 692—698.
17.
Hyung-Sik Moon, Sung-Pil Joo, Bo-Ra Seo, Jae-Won Jang, Jae-Hyoo Kim,
Tae-Sun Kim. Value of Indocyanine Green Videoangiography in Deciding
the Completeness of Cerebrovascular Surgery. J Korean Neurosurg Soc
2013; 53: 6: 349—355.
Balamurugan S., Agrawal A., Kato Y., Sano H. Intra operative indocyanine
green videoangiography in cerebrovascular surgery: An overview with review
of literature. Asian J Neurosurg 2011; 6: 2: 88—93.
18.
Haga S., Nagata S., Uka A., Akagi Y., Hamada Y., Shono T. Near-infrared
indocyanine green videoangiography for assessment of carotid endarterectomy. Acta Neurochir (Wien) 2011; 153: 1641—1644; discussion 1644.
1.
Feindel W., Yamamoto Y.L., Hodge C.P. Intra carotid fluorescein
angiography — a new method for examination of epicerebral circulation in
man. Can Med Ass J 1967; 96: 1—7.
2.
Raabe A., Beck J., Gerlach R., Zimmermann M., Seifert V. Near infrared Indocyanine green video angiography — a new method for intra operative assessment of vascular flow. Neurosurgery 2003; 52: 132—139.
Raabe A., Nakaji P., Beck J., Kim L.J., Hsu F.P., Kammerman J.D. et al.
Prospective evaluation of surgical microscope integrated intra operative
near infrared Indocyanine green video angiography during aneurysm surgery. J Neurosurg 2005; 103: 982—989.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Chen S.F., Kato Y., Oda J., Kumar A., Watabe T., Imizu S., Oguri D., Sano
H., Hirose Y. The application of intraoperative near-infrared indocyanine
green videoangiography and analysis of fluorescence intensity in cerebrovascular surgery. Surg Neurol Int 2011; 2: 42.
Batjer H.H., Frankfurt A.I., Purdy P.D., Smith S.S., Samson D.S. Use of
etomidate, temporary arterial occlusion and intra operative angiography in
surgical treatment of large and giant cerebral aneurysms. J Neurosurg 1988;
68: 234—240.
Alexander T.D., Macdonald R.L., Weir B., Kowalczuk A. Intraoperative angiography in cerebral aneurysm surgery: a prospective study of 100 craniotomies. Neurosurgery 1996; 39: 10—17. discussion 17—18.
ВОПРОСЫ НЕЙРОХИРУРГИИ 1, 2015
47