Мультимодальная диагностика мезентериальной ишемии

Резюме

В данной статье представлен мультимодальный подход, направленный на преодоление ограничений традиционных методов в выявлении мезентериальной ишемии и профилактике некроза кишечника. Представленная методика предлагает перспективное решение, сочетающее современную ультрасонографию с передовыми технологиями ближнего инфракрасного света.

Аннотация

Ранняя диагностика мезентериальной ишемии остается сложной задачей, поскольку мезентериальная ишемия проявляется без основных симптомов или физических признаков, и нет лабораторных данных, указывающих конкретно на ишемический статус кишечной ткани до развития некроза. Несмотря на то, что компьютерная томография является стандартом диагностической визуализации, существует несколько ограничений: (1) повторные оценки связаны с повышенной лучевой нагрузкой и риском повреждения почек; (2) результаты компьютерной томографии могут вводить в заблуждение, поскольку некроз иногда возникает, несмотря на помутнение брыжеечных артерий; и (3) компьютерная томография не обязательно доступна в течение «золотого времени» для спасения кишечника для тех пациентов, которые находятся в операционной или в месте, удаленном от больницы. В данной статье описывается задача преодоления таких ограничений с помощью ультрасонографии и ближнего инфракрасного света, включая клинические исследования. Первый способен предоставлять не только морфологическую и кинетическую информацию о кишечнике, но и перфузию брыжеечных сосудов в режиме реального времени, не переводя пациента и не подвергая его облучению. Чреспищеводная эхокардиография позволяет точно оценить перфузию брыжейки в операционной, отделении неотложной помощи или отделении интенсивной терапии. Представлены репрезентативные данные мезентериальной ишемии в семи случаях расслоения аорты. Визуализация в ближнем инфракрасном диапазоне с индоцианиновым зеленым помогает визуализировать перфузию сосудов и тканей кишечника, хотя для этого требуется лапаротомия. Показаны результаты в двух случаях (аневризма аорты). Ближняя инфракрасная спектроскопия демонстрирует кислородный дефицит в ткани кишечника в виде цифровых данных и может быть кандидатом на раннее выявление мезентериальной ишемии без лапаротомии. Точность этих оценок подтверждена интраоперационными осмотрами и послеоперационным течением (прогнозом).

Введение

Острая мезентериальная ишемия может быть опасной для жизни, если ее не диагностировать и не лечить^без промедления ^1,2; Тем не менее, ранняя диагностика с последующим восстановлением перфузии до прогрессирования некроза кишечника, предпочтительно в течение 4 ч, остается сложной по нескольким причинам: (1) мезентериальная ишемия вызывается несколькими механизмами и связана с несколькими заболеваниями, которые лечатся разными специалистами; (2) отсутствуют симптомы, признаки или лабораторные данные, специфичные для мезентериальной ишемии; и (3) компьютерная томография (КТ), золотой стандарт диагностической визуализации, вводит в заблуждение, поскольку ишемия может присутствовать, несмотря на помутнение верхней брыжеечной артерии (СМА)2,3,4,5.

Причинами ишемии брыжейки являются эмболия, тромбоз, диссекция или неокклюзионная мезентериальная ишемия (НОМИ)^3,6. Эмболия вызывается кардиогенным тромбом у пациентов с фибрилляцией предсердий, расширенным левым желудочком или атеромой в аорте, которая протекает бессимптомно до эмболизации. Иногда в СМА или верхней брыжеечной вене образуется тромб. Недавно было показано, что COVID-19 может привести к образованию тромбов⁷. При расслоении аорты лоскут интимы в аорте закупоривает отверстие СМА, или расслоение распространяется в СМА, а расширенный ложный просвет сжимает истинный просвет. Поскольку эта обструкция является «динамической», мезентериальная ишемия возникает даже тогда, когда СМА помутнеет на контрастной КТ. Нередко мезентериальная ишемия появляется вместе с другими критическими состояниями, такими как инсульт, инфаркт миокарда или разрыв аорты, что требует быстрой и точной диагностики для определения приоритетности лечения. У пациентов, которые годами проходят диализ крови, СМА часто сужается из-за кальцификатов, а кровоток может быть критически снижен после кардиохирургического вмешательства с помощью экстракорпорального кровообращения или различных видов стресса ^8,9,10. NOMI может быть вызвана недостаточным снабжением кислородом СМА из-за сердечной недостаточности, остановки сердца или гипоксемии, несмотря на патентованную СМА 11,12,13. Учитывая различную этиологию и характер возникновения, необходимо оценивать не только кровоток при СМА, но и ишемический статус в стенке кишечника.

Еще одной причиной поздней диагностики является отсутствие ключевых симптомов или физических признаков. Защита становится очевидной после того, как кишечник некротизируется. Несмотря на то, что несколько лабораторных тестов, таких как С-реактивный белок, лактат, цитруллин или кишечный белок, связывающий жирные кислоты, были исследованы в качестве потенциальных индикаторов мезентериальной ишемии ^4,14,^{на сегодняшний день} не было показано ни одного лабораторного теста, позволяющего выявить раннюю стадию мезентериальной ишемии. Несмотря на то, что КТ является стандартным методом диагностической визуализации при мезентериальной ишемии^16,17,18,^{в технике} съемки могут быть ошибки в диагнозе или подводные камни^{, поэтому} для постановки точного диагноза необходимы специальные знания, что может потребовать перевода пациента в другое учреждение. Кроме того, КТ недоступна для пациентов в операционной, отделении неотложной помощи или отделении интенсивной терапии (ОИТ), которые не могут быть переведены в отделение радиологии. Аллергия на контрастное вещество, почечная токсичность или лучевая нагрузка также ограничивают проведение КТ в качестве первичного диагностического обследования для каждого пациента с болью в животе.

Ишемия кишечника также является проблемой для пластических и реконструктивных хирургов. Во время радикальной операции при раке глотки для реконструкции резецированной глотки используется свободный лоскут тощей кишки. Часть тощей кишки захватывается с помощью ножки артерии и вены, которая анастомозируется к сосудам в шейном отделе с последующим анастомозом лоскута тощей кишки в глотку и пищевод. Для подтверждения компетентности сосудистого анастомоза интраоперационная визуализация была выполнена индоцианиновой (ИЦГ) (разделы 3). Однако бывают случаи, когда лоскут развивается некроз в течение нескольких дней после операции. Хотя и редко, лоскутный некроз может быть смертельным, если его не обнаружить и не лечить без промедления. Таким образом, были разработаны различные попытки выявления ишемии тощей кишки, такие как частое ультразвуковое исследование (УЗИ) для подтверждения кровотока, повторная эндоскопия для проверки цвета слизистой оболочки или выделение сигнальной части тощей кишки для мониторинга перфузии, которая затем закапывается с помощью дополнительной хирургической процедуры 20,21,22; Однако такие маневры сложны как для пациентов, так и для врачей. Другие методы, применяемые в клинической практике для диагностики ишемии кишечника, включают оптическую когерентную томографию²³, лазерную спекл-контрастную визуализацию²⁴, визуализацию темного поля^{бокового потока 25} и визуализацию темного поля²⁶. Ожидается, что эти многообещающие методы станут широко доступными в ходе дальнейшей разработки.

Учитывая природу мезентериальной ишемии, которая в различных ситуациях затрагивает несколько областей, важно иметь несколько мер для ее обнаружения. В данной статье предложены два потенциальных кандидата для этой цели, США и ближний инфракрасный свет, и представлены репрезентативные результаты.

протокол

Клиническое исследование визуализации ICG проводилось с одобрения Комитета по этике Медицинской школы Кочи с информированного согласия каждого пациента. В исследование было включено 25 пациентов, перенесших реконструктивную операцию с использованием свободного трансплантата тощей кишки после резекции рака глотки или шейного отдела пищевода в период с 2011 по 2016 год. Что касается США, то были проанализированы видеозаписи, полученные в клинической практике в период с 2000 по 2018 год. Этическое одобрение этого вопроса было отменено, согласно институциональному этическому комитету.

1. Чреспищеводная эхокардиография (ЧПЭЭ)

ПРИМЕЧАНИЕ: ЧПЭ, которая требует введения пищеводного зонда, подходит для постановки диагноза или мониторинга в операционной или отделении интенсивной терапии, где КТ недоступна. ЧПЭ предоставляет морфологическую и кинетическую информацию, а также перфузионный статус кишечника^27,28. Несмотря на то, что это требует опыта визуализации СМА, это не так сложно для опытных исследователей сердца и грудной аорты. СМА можно визуализировать, когда датчик ЧПЭ (см. Таблицу материалов) введен в желудок, а датчик направлен кзади (рис. 1А).

1. Визуализируйте нисходящую аорту по короткой оси (плоскость сканирования 0°), затем продвигайте зонд в желудок, сохраняя изображение аорты, вращая зонд против часовой стрелки с небольшим антефлексом кончика зонда, чтобы датчик оставался в контакте со стенкой пищевода.
2. Если изображение аорты движется вниз, согните кончик зонда еще больше (рис. 1B).
3. Используйте режим цветной допплерографии, чтобы облегчить идентификацию висцеральных ветвей по сигналу потока и убедиться, что отверстие чревной артерии появляется в 12-часовом положении брюшной аорты (рис. 1C). Она разделяется на две или три артерии в пределах нескольких сантиметров от отверстия.
4. Переместите щуп на один дюйм дальше, чтобы SMA появилась в положении 12-2 часа.
   ПРИМЕЧАНИЕ: Наклон наконечника щупа влево полезен для поворота изображения и отображения SMA в положении «12 часов».
5. Убедитесь, что дистальная часть СМА расположена между поджелудочной железой (селезеночной веной) и брюшной аортой, где левая почечная вена пересекается позади СМА.
6. Поверните плоскость сканирования на 90°, чтобы визуализировать вид аорты и висцеральных ветвей по длинной оси. Дистальную часть СМА легче оценить (рис. 1D).
   ПРИМЕЧАНИЕ: На рисунке 1C, D показаны результаты ЧПЭ в сердечно-сосудистом хирургическом случае без мезентериальной ишемии.

2. УЗИ брюшной полости

ПРИМЕЧАНИЕ: Этот метод подходит для подозрения или исключения мезентериальной ишемии у нескольких пациентов с болью в брюшной полости вместе с физикальным обследованием. Он используется для оценки морфологии и кинетики кишечника и кровотока при СМА. На рисунке 2А показано место зонда (см. Таблицу материалов) для каждой цели.

1. Используйте конвексный или секторный зонд с диапазоном частот от 2 до 5 МГц для облегчения визуализации и оценки состояния кишечника через брюшную стенку с адекватным разрешением и чувствительностью.
   ПРИМЕЧАНИЕ: Используйте преобразователь с диапазоном частот от 2,5 до 5 МГц для визуализации кишечника в брюшной полости с максимальной настройкой усиления, не создавая фонового шума.
2. Поместите зонд на брюшную стенку вокруг пупка, чтобы визуализировать кишечник (рисунок 2B). Найдите любое акустическое окно (желтая стрелка) между кишечными газами (синяя пунктирная линия).
3. Проверьте размеры и перистальтические движения кишечника, отек слизистой оболочки или наличие асцита вокруг нее. Последнее свидетельствует о том, что имеет место некроз кишечника.
4. Для оценки течения СМА зонд располагали вертикально над уровнем пупка. Найдите СМА, которая возникает из брюшной аорты и направляется каудально в пределах нескольких сантиметров (рис. 2C).
   ПРИМЕЧАНИЕ: Результаты УЗИ на рисунке 2B, C были зарегистрированы у здоровых людей.

3. Визуализация ICG

ПРИМЕЧАНИЕ: Этот метод подходит для оценки перфузии тканей в хирургическом поле.

1. Подготовьте систему визуализации ICG в соответствии с инструкциями производителя (см. Таблицу материалов).
2. Вводят в общей сложности 2,5 мг ICG (см. таблицу материалов), растворенных в 10 мл дистиллированной воды (0,25 мг/мл), в центральную венозную линию с последующим промыванием 10 мл физиологического раствора (рисунок 3A).
3. Визуализируйте перфузированную ИКГ в брыжеечную артерию, а затем в ткань кишечника (рис. 3B). Обычно она появляется примерно через 10-20 с после инъекции.
   ПРИМЕЧАНИЕ: Результаты визуализации ICG на рисунке 3B были зарегистрированы в случае реконструкции со свободным трансплантатом тощей кишки, включенным в вышеуказанное исследование.

4. Ближняя инфракрасная спектроскопия (NIRS)

ПРИМЕЧАНИЕ: Для решения проблемы пластической и реконструктивной хирургии (как упоминалось в разделе «Введение») в этом исследовании было предложено использовать систему NIRS, которая использовалась в сердечно-сосудистой хирургии²⁹; тем не менее, необходима валидация для подтверждения того, что rSO₂ отражает ишемический статус тощей кишки. При заборе лоскута тощей кишки на тощую кишку помещали датчик NIRS, а при пережатии артерии и вены отслеживали изменения rSO₂ , а после реконструкции перфузия возобновлялась. Кроме того, изменения rSO₂ наблюдались в течение 3 дней после операции при размещении датчика NIRS на коже шеи. Здесь описаны рекомендуемые процедуры оценки rSO₂ кишечника непосредственно в операционном поле.

1. Подготовьте систему NIRS в соответствии с инструкциями производителя (см. Таблицу материалов) (Рисунок 4A).
2. Используйте соответствующий датчик для измерения rSO₂ ткани в соответствии с глубиной целевой области, подлежащей оценке (Рисунок 4B). Поместите датчик прямо на него световым контактом, чтобы не нажимать чрезмерно.
   ПРИМЕЧАНИЕ: В этом исследовании использовался датчик с расстоянием между излучателем и приемником 2 см.
3. Проверьте значение rSO₂ , указанное на дисплее, обновляемое каждые 5 с (Рисунок 4B).

Результаты

ТРОЙНИК
Было два типа находок: (1) «ветвистый тип» с истинным сжатием просвета при СМА расширенным ложным просветом без кровотока и (2) «аортальный тип» с интимальным лоскутом в устье СМА и отсутствием кровотока при СМА (рис. 5А). Представлены репрезентативные да...

Обсуждение

Мезентериальная ишемия остается нерешенной проблемой вне клинической области. Для решения такой распространенной проблемы может быть полезна аналогичная патология в других органах. Для острого инфаркта миокарда была предложена концепция «ишемического каскада»³², а в ка?...

Материалы

Name	Company	Catalog Number	Comments
HyperEye Medical System	Mizuho Ikakogyo Co., Ltd.		ICG imaging system used in Figure 3
Indocyanine green	Daiichi Sankyo Co., Ltd.		ICG used for ICG imaging in Figure 3
TEE system	Philips Electronics	iE33	TEE system used in Figure 5
TOS-96, TOS-OR	TOSTEC Co.		NIRS system used in Figure 4
Ultrasonographic system	Hitachi, Co.	EUB-555, EUP-ES322	echo system used in Figure 1
Ultrasonographic system	Aloka Co.	SSD 5500	echo system used in Figure 2
Vscan	GE Healthcare Co.		Palm-sized echo used in Figure 2