A nyirokfunkció infravörös képalkotása a normál kontrollok és a kézátültetett betegek felső végtagjában szubkután indocianin zöld injekcióval

Cikk információk

Christina L Kaufman, Christine M. Kleinert Kéz- és Mikrosebészeti Intézet, 225 Abraham Flexner Way, Suite 850, Louisville, KY 40202, USA. E-mail: [e-mail védett]

Absztrakt

Célok:

A tanulmány célja az indocianinzöld mozgásának paramétereinek meghatározása volt a normál kontroll és a kéztranszplantált betegek felső végtagjában. A cél egy non-invazív módszer létrehozása volt a nyirokfunkció szintjének meghatározására a kéztranszplantált betegeknél. A kézátültetés (és újratelepítés) során a mély nyirokerek ritkán javulnak meg, ami megváltoztatja a nyirokcsatlakozásokat. A legtöbb esetben a felületes nyirokhálózatok viszonylag gyors beoltása és a vénás rendszereken keresztül történő elvezetés elegendő intersticiális folyadékot és a graft nyirokelvezetését eredményezi az ödéma megelőzésére. Csoportunk és mások azonban megállapították, hogy egyes transzplantáltak krónikus ödémát mutatnak, amely nyirok stasishoz kapcsolódik. Az egyik esetben krónikus ödémában szenvedő betegnél krónikus kilökődés alakult ki, amelyet a bőr elvékonyodása, az adnexális struktúrák elvesztése, valamint a kéz fibrózisa és kontraktúrája jellemez.

Mód:

A nyirokfunkciót közel infravörös fluoreszcens festék, indocianinzöld intradermális beadásával és dinamikus képalkotással értékeltük infravörös kamerarendszerrel (LUNA). Napjainkig a felső végtag nyirokelvezetésének értékelését az indocianin zöld színezék tisztításával elsősorban kóros nyirokfunkciójú onkológiai betegeknél tanulmányozták, ami a normális vízelvezetés értékelését problematikussá tette. A normál paraméterek megállapításához indocianin-zöld nyirok-clearance funkcionális teszteket végeztek egy sor normál kontrollon, majd ezt követően összehasonlították az indocianin-zöld clearance-szel a kéztranszplantált betegeknél.

Eredmények:

Az eredmények a nyirokelvezetés változatos mintáit mutatják be a kéztranszplantált betegeknél, amelyek részben utánozzák a kéz normális nyirokelvezetését, de megegyeznek a lymphedema betegek más vizsgálatokban meghatározott jellemzőivel is. A tanulmány feltárta a festékelvezetés jelentős lassulását krónikus kilökődés gyanúja és a graft ödéma esetén szenvedő beteg allograftjában. Más kéztranszplantáltak elemzése a festék lassulásának különböző szintjeit tárta fel, amelyek gyakran a műtéti anasztomózis szintjén lokalizálódtak.

Következtetés:

Ezek a tanulmányok azt sugallják, hogy az indocianin zöld és a közeli infravörös képalkotás intradermális injekciója hasznos klinikai eszköz lehet a nyirokfunkció megfelelőségének felmérésére kéztranszplantált betegeknél.

Bevezetés

Az indocianinzöld (ICG) képalkotás használata segített meghatározni az onkológiai betegek lymphedema jelenlegi osztályozását. Leíró mintákat javasoltak Chang és mtsai. 9, valamint Yamamoto és mtsai. 10 Mindkét csoport a nyirok áramlásának négy mintáját írja le lineáris áramlás, az ICG lassulása és felhalmozódása alapján. Ezeket a festékmozgási mintázatokat lineárisnak, diffúznak, csillagpornak vagy fröccsnek írják le, és tükrözik a nyirokhiba súlyosságát. Korlátozott jelentések vannak a felső végtag nyirokfunkciójának objektív méréséről normál kontroll alanyoknál. 11,12 Yamamoto és mtsai. 10 a kontralaterális végtagot egyoldalú emlőrákos betegeknél használta kontrollként a dinamikus ICG értékeléshez, és megmutatta e technika hasznosságát a felső végtagi ödéma értékelésében.

Graft ödémát figyeltek meg vaszkularizált kompozit allotranszplantációban (VCA) 13 részesülő betegeknél, valamint a VCA különféle állatmodelljeiben. 14,15 Kísérleti modellek kimutatták, hogy a nyirokerek újra-anasztomózisai általában egymástól függetlenül, vaszkuláris endotheliális növekedési faktor (VEGF) aktivitást igénylő folyamat révén fordulnak elő. Az állatmodellekben ennek bekövetkezéséhez szükséges idő 5 és 14 posztoperatív nap között változik. 15 Mundinger és mtsai. 14 arról számolt be, hogy az allograft duzzanata csökkent az emberi főemlősök (NHP) VCA modelljében abban az időben, amikor nyirokkötések léptek fel a graft és a recipiens között. Az ödéma a transzplantációt követően gyakori megállapítás, amely a vénás kiáramlás, az elutasítás és a nem megfelelő nyirokelvezetés kombinációját tükrözi, 13 és akár a gyógyszer toxicitásával is társulhat. 17 Cavadas et al. A sztintigráfiai vizsgálatok során 13 kezelt transzplantált beteg közül kettőnél 13 talált közepes lymphedema bizonyítékot. Felvetették, hogy a lymphostasis fokozott fibrózist, adipogenezist és gyulladást eredményezhet. Ez a fokozott gyulladás későbbi graft kilökődést okozhat. 18.

Feltételezzük, hogy a kézátültetés során a nyirokelvezetés jelentős károsodása nem véd az immunaktiválódástól, de súlyosbíthatja vagy lehetővé teheti a krónikus gyulladás/fibrózis és a bőr atrófiájának kialakulását. Ezenkívül, míg a kiütés vagy erythema formájában fellépő akut celluláris kilökődés ritkán befolyásolja a graft működését, az ödéma csökkenti a rugalmasságot és a mozgástartományt, mindkettő kritikus a kézátültetés működéséhez. A krónikus ödéma nyomást gyakorolhat a perifériás idegekre, és intraneurális ischaemiát eredményezhet, amely klinikailag az érzés helyreállításának lassú előrehaladásaként, valamint a transzplantált graft hosszú távú paresztéziájában, gyengeségében és fájdalmában nyilvánul meg. Végül, hogy a betegeinknél észlelt ödéma károsodott nyirokfunkció, nem megfelelő vénás elvezetés vagy vérkapilláris ér szivárgás következménye-e, nem mindig egyértelmű. A kapilláris szivárgás ödémát is eredményezhet, és ritka esetekben, például Clarkson-kórban szenvedő betegek halálát okozhatja a folyadékok és makromolekulák szövetbe történő hatalmas szivárgása. 19.

A transzplantált betegeknél jelen lévő rendellenes nyirokfunkció meghatározása érdekében elengedhetetlen a felső végtag nyirokfunkciójának megértése normál alanyokban. Jelen tanulmány célja a felső végtag nyirokfunkciójának normál, egészséges kontroll alanyok paramétereinek megállapítása volt, amelyet az ICG intradermális injekcióját követő ICG-clearance idő határoz meg. Hasonló vizsgálatokat végeztek kézátültetett betegeknél is annak érdekében, hogy meghatározzák a megfelelő és/vagy nem megfelelő nyirokfunkciót a kézátültetett és újratelepített betegeknél.

Anyagok és metódusok

Betegpopuláció

A belső felülvizsgálati bizottság (IRB) jóváhagyásának megszerzése után 13 egészséges alanyot és 4 kézátültetett beteget vettünk fel. A kizárási tényezők közé tartozik az indocianinzöldre, a jódra vagy a kagylóra ismert allergia. Nyolc férfit és öt nőst vontak be a normál kontroll csoportba. Négy kéztranszplantáltat vontak be a vizsgálatba. Az életkori átlag 57,7 (42-69 tartomány), a transzplantáció utáni idő pedig 8,5 év (17 év és 5 hónap közötti tartomány). Az alanyok közül három férfi volt, egy pedig nő. A férfi recipiensek egyoldali kézátültetést kaptak a középső alkar szintjén (Htx01 és Htx03) vagy a csukló szintjén (Htx07), a női recipiens (Htx10) pedig négyszög amputált volt, aki kétoldali kézátültetést kapott a bal alkar szintjén oldalán, és a csuklónál a jobb oldalon.

Képalkotó rendszer

Indocianin zöld fluoreszcens lymphangiográfiai rendszert (LUNA rendszer: Stryker, Kalamazoo, MI) használtunk, amely egy kameraegységből, egy közeli infravörös lézerből és egy, a kamerát működtető vezérlő egységből áll. A rendszer lehetővé teszi az anatómiai struktúrák vizualizálását a közeli infravörös sugárzás detektálásával a szövetben a felszíntől körülbelül 20 mm mélységben.

Reagensek

Az ICG festéket (Stryker, Kalamazoo, MI) steril vízben oldva 2,5 mg/ml koncentrációig steril vízzel hígítottuk munka koncentrációig. Az ICG az injekció után a fehérjékhez kötődve fluoreszkálóvá válik. Ezeket az ICG-jelölt fehérjéket nyirokfolyadék üríti idővel. Az ICG maximális abszorpciója 806 nm-en (750 és 810 nm között) történik, és maximális fluoreszcenciája 4 és 10 mg/ml közötti plazmakoncentrációban van jelen. A szérum clearance felezési ideje 2,5 és 3,0 perc között van.

ICG adminisztráció

A LUNA rendszerrel való hatékony megjelenítéshez szükséges legalacsonyabb ICG-koncentráció meghatározására szolgáló kezdeti vizsgálatok után, valamint a kéz dorzális és ventrális oldalán, valamint a csuklón belüli különböző injekciós helyek vizsgálata után az egyének intradermális injekciókat kaptak a negyedik szövedéktér, amely 10 µg ICG-ből áll, hígítva 100 µl sóoldattal injekciós helyenként. Az infravörös képalkotást a LUNA fluoreszcencia angiográfiás egységgel közvetlenül az injekció beadása után vagy alatt végeztük, és a videót 2 percig mentettük az injekció helyén. Az ezt követő, körülbelül 2 perces videókat a volar antebrachialis területen készítettük, majd ismét a könyöknél az axillát megnéztük az egyes könyökvideók végén. Ezeket a szekvenciákat 15 percenként megismételjük, legalább 1 órán át. Az ICG detektálásához szükséges időt a kubitalis nyirokcsomó területén a könyökig eltelt időként (TTE) jelöltük meg.

A nyirokrendszer meghatározása

Dinamikus ICG limfográfia segítségével értékeltük és elemeztük a nyirok clearance-ét a dermális visszafolyás súlyosságának (splash, stardust és diffúz minták) megkülönböztetésére Yamamoto és mtsai. 10 A mintákat az ICG limfográfia dermális visszafolyási képernyő megfigyelései alapján írták le. A lymphedema súlyosságának előrehaladtával a dermális visszafolyási minták a splash mintáról a stardust mintára, végül diffúz mintára változnak. Ezeket a megfigyeléseket először az emlőrákkal kapcsolatos lymphedema esetében alkalmazták, de hasznosnak találtuk a VCA felső végtag transzplantált betegeknél tapasztalt dermális visszafolyás leírását (a 3. ábra szerint).

Eredmények

A szubkután ICG injekció dinamikája idővel normál kontroll alanyokban

1. ábra: Első vizsgálatok: 250 mg/100 ml injekció beadása után szubkután a második és a negyedik háti hálótérbe. Példa a normál kontroll alany kézfenékében túlzottan „virágzó” festékre 5 perc (a) és 1 óra (b) után az injekciókat.

2. ábra: ICG-vizualizáció 10 μg ICG beadása után, 27 g-os tűvel injektálva a normál kontrollok második és negyedik háti hálóterébe, a fényképen látható módon. A legjobb festékkoncentráció meghatározására szolgáló kísérleti vizsgálatok során megállapították, hogy a ferde intradermális injekció reprodukálható festékmozgást eredményezett, és kevesebb esetben a festéket túl mélyen vagy véletlenül injektálták az erekbe, szemben a vertikálisabb szubkután injekciókkal.

1. táblázat: Tantárgy demográfia.

A felső végtag nyirokfolyásának képalkotó vizsgálata normál kontrollokban és kéz-transzplantált betegeknél ICG injekcióval hasonló festékmozgási mintákat mutatott ki, mint azt a felső végtagban kezelt emlőrákos betegeknél 10 és az alsó végtagnál kezelt méh- vagy petefészekrákban bemutatott vizsgálatok mutatják. betegek. Lineáris mintázat (3. ábra (a)) volt jellemző a normál alanyokban, amit az allografton belül is minimálisan megfigyeltünk minden kéztranszplantált befogadónál. A kézi transzplantációs alanyokban a bőr visszafolyási mintázatát fröccsnek (3. ábra (b)), csillagcsillag-mintázatnak (3. ábra (c) ábra) vagy diffúznak (3. ábra (d) ábra) is megfigyelték. A fröccsenő mintázatnak nagyobb a fényes foltja, kevésbé intenzív, szinte diffúz körülötte, míg a csillagpor mintázata összességében kevésbé intenzív, de kis, erős fényerejű területekkel, hasonlóan az éjszakai égbolthoz. A diffúz minta homályosan hasonló intenzitásúnak tűnik egy adott területen. Ezzel a terminológiával meghatároztuk a 10 µg ICG limfatikus clearance mintázatát intradermális injekció után nem műtéti, egészséges alanyokban és négykezű transzplantált betegeknél műtéteik után különböző időpontokban.

3. ábra: A nyirokelvezetés értékelése során megfigyelt minták az ICG intradermális kézinjektálása után. A kontroll és a kézi VCA-transzplantált betegek lineáris mintázatú elvezetést mutattak (a) az injekció helyéről, ami megfelel a nyirokgyűjtő ereknek. A VCA befogadóknál megfigyelt bőr visszafolyási minták közé tartoznak a splash (b), a stardust (c) és a diffúz (d).

Minden normál kontrollnál az ICG clearance mintázatot láttuk a nagyobb lineáris kollektorokban, anélkül, hogy felhalmozódtak volna a felszíni nyirokerekben, ami a többi festék diszpergálódási mintázatát eredményezte. A kapott képeken lineáris mintákat találtunk a kezünkben lévő összes kontroll személynél (4. ábra (a)), az alkarnál (4. ábra (b)), a középső könyöknél (4. ábra (c)) és a középső karnál (4. ábra). (d)). Az ICG-t 5 és 15 perc közötti lineáris mintázatban tették láthatóvá az injekció beadásának helyétől a kéz dorzális oldala és a csukló hasi oldala felett, és a kubitalis megjelenés 30 percen belül jelentkezett a legtöbb alany esetében. Amikor az egyes betegeknél az értékelés időpontjában az átlagos artériás nyomást (MAP) összehasonlítottuk a TTE-vel, akkor fordított összefüggést találtunk R2 = 0,724-vel az összes alanyra, és R = = 0,672 a nőkre és az R 2 = 0,845 a férfi alanyok esetében (5. ábra). A 2. táblázat mutatja a MAP-t az ICG átjutási idejével szemben az injekciótól a középső könyökben való megjelenésig (TTE). Általában minél magasabb az artériás nyomás, annál gyorsabban mozog a festék a nyirokereken.

4. ábra. Az összes normál kontrollnál lineáris mintákat találtunk, amint azt a kéz (a), az alkar (b), a könyök (c) és a hónalj (d) mutatja.