【CU研究论文】猪肾灌注模型中激光散斑对比成像与吲哚青绿的比较
作者介绍
美国 Department of Urology, AdventHealth Global Robotics Institute, Celebrationn, FL, USA
Jonathan Noëla , Anya Mascarenhasb, Chibueze A. Nwaiwuc，Yao Liuc， Marcio Moschovase,Vasiliy E. Buharind, John Oberlind, Saloni Mehrotrad，Alyson F. Dechertd, Peter C. W. Kimc，Vipul Patela
文章亮点
近年来，部分肾切除术（PN）已成为肾脏肿瘤手术的常用方法，尽管PN在癌症控制方面与根治性肾切除术效果相当，但其术后并发症的风险增加，因此需要术中成像技术来改善手术结果。吲哚青绿（ICG）作为一种荧光成像剂被广泛应用研究。通过高分辨率内窥镜摄像机，可以捕捉到ICG的近红外荧光信号(NIRF)。ICG在静脉注射后保留在血管内，然后通过肝脏排泄。经过荧光成像系统处理，能够在注射后1分钟内可视化血管和肾实质，实现选择性动脉夹闭和肿瘤定位。另一方面，激光散斑对比成像（LSCI）是一种利用相干激光光线检测物体运动的技术。与ICG相比，LSCI是一种无染料可视化技术，可以在同一过程中以不同的模式多次使用，不会对视野产生任何干扰，此外，LSCI还提供了流量和灌注的客观相对定量。本研究采用了一种新型成像模块，同时具备ICG和LSCI功能。研究结果表明，ICG荧光血管造影能够快速准确地识别重要的血管结构，而LSCI能够实时显示血流灌注情况。综上所述，新型的术中成像技术模块ActivSight有望改善手术结果，为泌尿外科手术带来新的可能性。
内容介绍
为了进一步减少肾脏肿瘤手术后的并发症，如何改进术中成像技术成为难点。本研究使用了一种新型的术中成像技术模块ActivSight，它由红外敏感的单色成像传感器适配器和具有相干激光源的定制光源组成，具备进行ICG NIRF和LSCI成像的能力。成像模块安装在标准腹腔镜系统的摄像头和刚性腹腔镜之间，标准白光和相干激光分别与连接到模块和腹腔镜的专用光导管结合。
本实验使用两只经麻醉的猪模型在两天内由两个不同的手术团队进行了腹腔镜手术。手术目标是暴露腹腔后侧，尤其是左肾、肾门和主要血管解剖。腹腔镜和适配器安装在自由支架上，直接对准肾脏上方的手术区域。LSCI模式显示血流状况，以热图的形式呈现，红色和蓝色分别表示较高和较低的血液灌注情况。近红外荧光信号模式以绿色强度图显示ICG染料浓度。ICG被注射到猪模型中，进行了肝外胆道的检查为确保绿色荧光准确性。随后，通过橡皮血管环分离左侧的上下分段肾动脉、肾静脉和腹主动脉，并顺序夹闭肾动脉。注射吲哚青绿40秒后，上分段动脉夹闭，下极出现了吲哚青绿荧光，而上极没有荧光。使用LSCI模式观察到红色的血液灌注信号出现在下极，与使用ICG确定的边界一致，而上极显示出低血液灌注信号。
总之，LSCI是一种无染料、可重复、实时的肾实质灌注评估辅助手段。它在微创肾脏手术中的适用性可以补充ICG NIRF技术，提高可视化，推进数字化手术。
图1：在NIRF叠加模式和LSCI模式下进行评估的左肾系列。（A） ICG ActivSight模式，夹住上段肾动脉，仅肾下极的ICG荧光。（B） LSCI Activ灌注模式，夹住上段肾动脉，仅肾下极灌注的红色信号。（C） ICG ActivSight模式，解开上段肾动脉，肾上下极ICG荧光与分界线。（D） LSCI Activ灌注模式，解开上段肾动脉，肾上下极均匀红色信号，无分界线。（ICG=吲哚菁绿；LSCI=激光散斑对比成像；NIRF=近红外荧光）
图2：在NIRF叠加模式和LSCI量化模式下进行评估的左肾系列。（A） ICG ActivSight模式，夹住上段肾动脉，仅肾下极的ICG荧光。（B） LSCI量化模式，夹住上段肾动脉，16.1仅上肾极灌注单位，没有红色信号。（C） LSCI量化模式，解开上段肾动脉，夹住肾下段动脉，63.5个灌注单位，仅肾上极有红色信号。（D） LSCI量化模式，所有节段性肾动脉未闭合，52.1个灌注单位和肾中均有红色信号。（ICG=吲哚菁绿；LSCI=激光散斑对比成像；NIRF=近红外荧光）
引用格式
Noël J, Mascarenhas A, Nwaiwu CA, Liu Y,Moschovas M, Buharin VE, Oberlin J, Mehrotra S, Dechert AF, Kim PCW,Patel V. Laser speckle contrast imaging compared with indocyanine greenin renal perfusion of a porcine model. Curr Urol 2023;17(2):141–145.doi: 10.1097/CU9.0000000000000155
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