Интраоперативен SWIG метод позволява прецизна тотална резекция на мозъчни метастази и удължава преживяемостта при пациентите

Учени от медицинско училище „Perelman“ към университета в Пенсилвания провеждат кохортно изследване с помощта на забавена образна диагностика с голяма доза от флуоресцентната боя ICG и близка инфрачервена светлина. Техниката е наричана още “втори (времеви) прозорец на ICG” или “SWIG” и се използва за откриване на метастази в мозъка по време на операция. В тяхното проучване всички лезии на метастазите се осветяват значително по-добре от близката инфрачервена светлина (NIR), която се намира в диапазона на дължина на вълните, най-близо до видимата за окото инфрачервена светлина.

Учените сравняват изображенията, получени по метода SWIG в края на туморна резекция, и снимки от постоперативен ЯМР с гадолиний, които се считат за златен стандарт в образната диагностика. Анализът разкрива, че техниката SWIG може да се отрази върху броя извършени тотални резекции, и още по-важно, да удължи периода на преживяемост на пациентите с рак, който обаче не прогресира. (progression-free survival).

Повече подробности, свързани с изследването, могат да бъдат намерени в статията “Second window ICG predicts gross-total resection and progression-free survival during brain metastasis surgery,” публикувана на 23.02.2021 г. в списание „Journal of Neurosurgery.“

Лезии в мозъчната тъкан

Най-често срещаните мозъчни тумори представляват лезии, причинени от рак на белия дроб, гърдата и дебелото черво или от меланома. Образуванията крият още по-големи рискове за пациентите с раково заболяване, сред които неврологична дисфункция и болка.

Традиционните форми на лечение на лезиите включват оперативна намеса, стереотактична радиохирургия и лъчетерапия.

Фокусът в проучването пада върху хирургичното отстраняване на лезията. Операцията бързо възстановява неврологичната функция и намалява вероятността от повторна поява на метастазата.

Флуоресцентна визуализация по време на резекция на тумор

Целта на тоталната резекция е цялостно премахване на патологичната лезия. Хирургът трябва да има добра видимост върху целия тумор, за да не пропусне част от нея. През годините са създадени много предоперативни и интраоперативни образни технологии, които да улеснят цялостната резекция, включително хирургията с флуоресцентна визуализация. По време на подобен вид операция се нанася флуоресцентна боя около зоната на резекцията, с цел да се визуализира по-ясно самия тумор. Хирургът използва NIR камера, тоест със светлина, близка до инфрачервената, чрез която образуванието започва да блести и така се откроява от здравата мозъчна тъкан.

Използването на нормалната бяла светлина не би имало същия отличен резултат.

Индоцианин зелено (ICG) е вид флуоресцентна боя, използвана за медицинска диагностика. Боята ICG се прилага интравенозно, като често служи за измерване на хемодинамиката и проследяване функцията на даден орган. Въпреки сравнително краткото си време на задържане в организма, някои по-нови проучвания сочат, че ICG се натрупва и остава по-дълго в мозъчните тумори, отколкото в съседния здрав мозъчен паренхим.

Техника на втория времеви прозорец на ICG, или SWIG

Учените се възползват от по-дългото задържане на боята и прилагат техниката на втория времеви прозорец на ICG (SWIG), вливайки интравенозно висока доза от флуоресцентната боя 24 часа преди хирургичната интервенция. Тя се просмуква в самия тумор и остава там по-дълго време, за разлика от останалите тъкани. По-рано същият екип от експерти открива, че техниката е ефективен начин да се открояват туморни образувания в мозъка, включително лезии, които до този момент трудно се откриваха с друг вид флуоресцентни вещества.

Целта на авторите на настоящото проучване е да изчислят ефективността на техниката SWIG за откриване на метастази в мозъка при концентрация на лекарството 5 мг/кг и 2,5 мг/кг, което е повече от одобрените от Агенцията за контрол на храните и лекарствата 2 мг/кг.
В изследването са включени 47 пациенти (34 жени и 13 мъже), подложени на операция по метода SWIG в периода октомври 2014 г. – май 2019 г. Лекарите проследяват състоянието им до месец април 2020 г. Участниците имат общо 51 лезии, обект на научния анализ. 26 от тях получават ICG вливка от 5мг/кг, а останалите 21 - от 2,5 мг/кг.

4-кратна SWIG техника

В операционната зала образната диагностика със светлина, близка до инфрачервената, и посредством техниката SWIG, се извършва 4 пъти: 1) след отстраняване на черепната кост, но преди отваряне на дура матер (твърдата обвивка на главния мозък); 2) след разрушаване на дура матер; 3) след откриване на тумора и 4) в края на операцията и преди затваряне на мястото. Получените NIR изображения се анализират, за да се изчисли флуоресценцията на ICG.

Всички 51 лезии са оцветени непосредствено след прилагане на метода SWIG. Авторите забелязват, че доза ICG от 5 мг/кг е много по-ефективна при очертаване контурите на тумора, отколкото дозата от 2,5 мг (92% срещу 53% от туморите съответно). И двете концентрации на ICG са много ефективни в контурирането на образуванията след премахването на дура матер (96% от туморите при 5мг/кг и 93% при 2,5мг/кг).

При оглед на тумора става ясно, че веществото оцветява само него, но не и заобикалящата го тъкан. В края на процедурата, когато туморът е премахнат, хирургът има възможност да разгледа и прецени мястото на резекция, въз основа на NIR флуоресценцията в областта на туморните граници. Тази възможност би могла да осигури по-висока прецизност при прогнозиране периода на преживяемост с болестта, но без тя да прогресира.

Степени на интензитет на флуоресценцията

Интензитетът на флуоресценцията може да варира според това колко навътре се намира лезията. Ако туморът е разположен минимум на 10 мм дълбочина, интензитетът намалява.

Интензитетът зависи също така от вида на метастазите. Образуванията в белия дроб, гърдата и дебелото черво са със сходна степен на осветеност, докато тези, причинени от меланома, се открояват по-слабо. Според експертите различията вероятно се държат на качеството на пигмента меланин в лезиите, който позволява или пък не проникването на светлината в дълбочина.

Постоперативният ЯМР с гадолиний се смята за златен стандарт при откриване на остатъчни тумори след оперативна намеса.

Специалистите стигат до заключението, че SWIG технологията дава също толкова или по-добри резултати от постоперативния ЯМР с гадолиний.

Липсата на светли участъци около мястото на резекция потвърждава, че тя е успешна и тотална, което означава, че вероятността от повторна поява е много по-малка, а преживяемостта без ракът да прогресира – по-дълга.

Д-р Джон К. Лий дава още подробности за веществото ICG:

“ICG е старо лекарство, но учените продължават да откриват нови и нови ползи от приложението му. Здравата тъкан в мозъка не позволява навлизане на флуорофора, докато метастазите не само пропускат химичното съединение, но и го задържат за дълго време. По този начин се постига отличен оптичен контраст, който помага на неврохирурга бързо да установи точното място на тумора.“