복잡한 복강경 담낭 절제술 탐색에서 인도시아닌 녹색 형광의 역할

이 프로토콜은 형광 유도 복강경 담낭 절제술의 단계를 간략하게 설명하고 다양한 수술 시나리오에서 형광 탐색의 역할을 설명합니다.

복강경 담낭 절제술(LC)은 담석증과 담낭염에 대한 황금 표준 치료법입니다. 심한 염증과 유착이 있는 어려운 경우, 담관 손상(BDI)의 위험이 훨씬 더 높습니다. 이러한 부상을 예방하기 위해서는 해부학적 담즙 구조를 정확하게 식별하는 것이 필수적입니다. 기존의 수술 중 시각화 기술(IVT)은 복잡성, 외상 증가 및 높은 오류율로 인해 임상 적용이 제한적이었습니다. 인도시아닌 그린(ICG)을 형광 염료로 활용하는 근적외선 형광(NIRF) 이미징은 혁신적인 IVT 기술로 부상했습니다. LC를 위한 실현 가능하고 안전하며 효과적인 접근 방식으로 점점 더 인식되고 있습니다. 그러나 어려운 LC 시술에서 NIRF의 효능은 여전히 불분명하며, ICG 투여의 최적 시기와 용량은 아직 확립되지 않았습니다. 이 논문에서는 급성 괴저성 담낭염 환자에서 형광 유도 까다로운 LC를 수행하기 위한 주요 단계를 간략하게 설명하고 다양한 시나리오에서 NIRF의 이미징 효과를 평가합니다. 환자는 4개의 투관침이 놓인 상태로 누운 자세로 배치되었습니다. 형광 모드로 전환하자 형광 표지된 담관을 쉽게 식별할 수 있었습니다. 형광 안내에 따라 Calot의 삼각형을 주의 깊게 해부했습니다. 낭포관(CD)과 낭포성 동맥(CA)을 개별적으로 확인하고 담낭을 적출하기 전에 잘라냈습니다. 마지막으로, 담즙 누출을 감지하기 위해 형광 모드에서 수술 부위를 검사했습니다. 만족스러운 ICG 영상과 원활한 시술로 환자의 수술 후 회복은 순조롭게 진행되었습니다. NIRF는 미래의 임상 응용 분야에 큰 가능성을 보여주는 안전하고 효과적인 기술입니다.

전 세계 성인의 약 20%가 담즙결석을 앓고 있으며, 이는 고통스럽고 빠르게 진행되며 생명을 위협할 수 있는 급성 담낭염으로 이어질 수 있습니다¹. 담낭염 환자에게는 시기적절한 외과적 개입이 필수적입니다. 복강경 담낭 절제술(LC)은 이 질환의 표준 치료법으로 널리 받아들여지고 있습니다.

그러나 기존의 수술 접근법은 복잡한 사례에서 상당한 어려움을 겪을 수 있습니다. 심한 염증이나 유착은 담도를 불분명하게 만들어 담관이나 동맥에 부주의한 손상의 위험을 증가시킬 수 있다². 담관 손상(BDI)은 이러한 복잡한 LC 절차에서 가장 심각하고 흔한 합병증 중 하나입니다. 이는 종종 돌이킬 수 없는 평생 동안의 결과를 초래하며, 심한 경우 치명적인 결과를 초래하기도 한다³. 칼롯 삼각형(Calot's triangle)과 같은 중요한 담즙 구조를 정확하게 식별하는 것은 수술 절차를 용이하게 하고 잠재적 손상을 최소화하는 데 필수적이다⁴.

기존의 수술 중 시각화 기술(IVT)은 담관조영술, 초음파 및 담관경을 통합하여 담도를 실시간으로 모니터링할 수 있습니다. 그러나 방사선 노출, 현저한 오차 범위⁵, 번거로운 절차와 같은 우려로 인해 IVT의 광범위한 채택이 방해를 받고 있습니다.

근적외선 형광(NIRF)은 단일 복강경을 통해 형광과 백색광 모드를 쉽게 전환할 수 있는 최첨단 기술로, 수술 중 담도를 실시간으로 시각화할 수 있습니다. 이 기술은 높은 감도, 특이성 및 조직 침투 능력을 제공합니다⁶. NIRF는 복강경 담낭절제술(LC) 중 특히 심각한 염증이나 유착과 관련된 복잡한 사례에서 담관 손상(BDI)을 효과적으로 예방할 수 있습니다⁷.

기존의 IVT와 비교했을 때, NIRF는 시행이 더 쉽고, 담도를 더 명확하게 시각화할 수 있으며, 추가적인 외상을 일으키지 않습니다 ^8,9,10. 이 회사의 형광 염료인 인도시아닌 그린(ICG)은 미국 식품의약국(FDA)에 의해 인체 사용에 안전한 것으로 입증되었습니다¹¹. ICG는 일반적으로 수술 전에 정맥 주사합니다. 그러나 ICG 주입의 시기와 투여량은 여전히 불확실하다^12,13. 이러한 요인은 고품질 형광 이미징의 중요한 결정 요인입니다. 최적의 ICG 성능은 담관에서 강한 형광 신호를 달성하는 동시에 간 조직의 배경 형광을 최소화합니다¹⁴.

광범위한 연구를 통해 ICG 주사의 최적 시기와 용량은 수술 전 45분 동안 0.25mg을 투여하는 것으로 확인했습니다. 이 연구는 다양하고 복잡한 수술 시나리오에서 이러한 타이밍과 투여량의 이미징 효과를 입증하는 것을 목표로 합니다.

본 연구는 중산대학교 제5부속병원 인간연구윤리위원회의 지침에 따라 수행되었다. 이 연구에 참여하기 위해 환자로부터 서면 동의서를 받았습니다. 복잡한 복강경 담낭 절제술(LC)의 기준은 다음과 같습니다: ≥4mm가 두꺼워지는 담낭벽 부종; 천공이 있거나 없는 괴저성 담낭염; 상복부 수술 병력; 담낭 목에 충격을 받은 결석; Mirizzi 증후군 또는 간외 담관의 변형; 및 경낭성 총담관 탐색이 필요한 사례. 사용된 시약 및 장비에 대한 자세한 내용은 재료 표에 나와 있습니다.

1. 형광 이미징 준비 및 환자 포지셔닝

1. 수술 45분 전에 말초정맥 주사 를 통해 ICG 0.25mg을 투여합니다.
   참고: ICG 1바이알(25mg)을 생리식염수 10mL에 용해시킵니다. 희석을 위해 100mL의 생리식염수에 용액 1mL를 주입합니다. 수술 45분 전에 희석 된 용액 10mL를 정맥 주사로 투여합니다.
2. 이중 채널 이미지 유도 장치인 DPM-I 형광 시스템을 설정하여 백색광(380-665nm) 및 근적외선(810-1200nm) 스펙트럼에서 작동하도록 합니다.
3. 환자를 누운 자세로 눕힙니다. 전신 마취를 유도하고(기관에서 승인한 프로토콜에 따라) 모든 안전 절차(후드, 멸균 장갑 및 멸균 스크럽)를 완료한 후 멸균 필드를 만듭니다. 4포트 방법¹⁵을 사용하여 투관침 삽입을 수행합니다.

2. 담즙 구조의 형광 유도 시각화 및 식별

1. 형광 모드로 전환하여 담관을 찾습니다.
   참고: 형광 모드에서는 염색된 담관 구조가 직접 보이거나 엔시스테드 지방 조직을 간단히 분리한 후에 드러날 수 있습니다(그림 1A).
2. 형광 내비게이션을 따라 소작기 고리를 사용하여 낭포관(CD)과 낭성 동맥(CA)을 주의 깊게 해부하고 분리하여 Calot's Triangle이라고도 하는 안전에 대한 비판적인 관점을 얻습니다.
   참고: 형광 모드에서 CD는 형광 신호를 나타내지만 CA는 형광 신호를 나타내지 않습니다.
3. 담관을 식별하고 구별한 후 CD와 CA 모두에 Hem-O-lock 클립을 적용합니다. 두 개의 클립을 CD에 근접 위치로, 다른 한 개의 클립을 원근 방향으로 배치합니다. 클립 하나를 CA에 근접하게 배치하고 다른 클립을 원위부로 배치합니다.
   참고: CBD에 대한 부주의한 부상을 방지하기 위해 CD-CBD(Common bile duct) 접합부를 주의 깊게 식별하십시오.

3. 담낭 제거

1. 담낭을 포사에서 절개하고, 가위를 사용하여 클립 사이의 낭포관(CD)과 낭성 동맥(CA)을 나누고, 담낭을 추출 백에 넣습니다.
2. 백색광 모드를 사용하여 출혈을 감지하고 형광 모드로 전환하여 담낭 절제술 완료 시 담즙 누출이 없는지 확인합니다.
3. 복강에서 담낭을 제거하고 담낭에 배액관을 놓고 4-0 폴리글락틴을 사용하여 복부를 닫습니다. 3-0 비흡수성 봉합사로 피부를 봉합합니다.
   알림: 특히 오른쪽 부속 간관과 같은 담즙 해부학적 변형의 경우 담낭으로 들어가는 단일 관이 있는지 확인한 후에만 CD를 절단하십시오.

4. 수술 후 모니터링 및 관리

1. 수술 후 염증 마커를 검토합니다.
2. 배액이 깨끗하고 하루에 50mL 미만일 때 복부 배액관을 제거하십시오.
3. 환자의 임상 상태와 외과의의 권고에 따라 필요에 따라 예방적 항생제를 투여합니다.
4. 수술 부위의 발열, 발적 또는 부기를 포함한 감염 징후가 있는지 환자를 모니터링합니다.
5. 회복을 평가하기 위해 7-10일 이내에 후속 상담을 예약하십시오.

프로토콜에 요약된 수술 절차(그림 2)에 따라 형광 유도 복강경 담낭 절제술(LC)이 담낭이 어려운 3명의 환자에게 성공적으로 수행되었습니다. 개복 수술로의 전환은 없었으며 시술 중 담관 손상(BDI)의 발생도 없었습니다. 함께 제공된 비디오에서 입증된 바와 같이 형광 모드에서 담즙 누출이 관찰되지 않았습니다. 수술 중 및 수술 후 결과는 표 1에 요약되어 있습니다.

2024년 4월에서 8월 사이에 총 70건의 형광 유도 LC가 기록되었으며 인구통계학적 데이터는 표 2에 나와 있습니다. 이 중 91%(64/70)는 모든 담관이 명확하게 시각화되고 강력한 담즙 형광 신호가 있으며 간 배경 간섭이 최소화된 만족스러운 형광 이미징을 보였습니다. 3건의 사례는 간외 담관의 형광 이미징을 입증하지 못했습니다. 이것은 일반적인 간관 폐색에 기인합니다. 또한, 3건의 사례는 최적이 아닌 형광 이미징을 보였는데, 2건은 인도시아닌 그린(ICG)의 조기 주입에 기인했고, 1건은 낭포관(CD) 폐색에 기인했습니다.

개복 수술로의 전환은 없었고, 시술 중 담관 손상도 없었으며, 배액 관찰을 통해 확인된 바와 같이 수술 후 담즙 누출도 없었습니다. 기존의 백색광 LC와 비교하여 ICG 형광 이미징은 다음과 같은 이점을 제공합니다: (1) 담관의 실시간 탐색으로 외과의의 자신감 향상; (2) 변형 담관의 조기 발견; (3) CD-총담관(CBD) 접합부의 정확한 식별, BDI 발병률 감소; (4) CD와 낭성 동맥(CA)의 감별, CA 손상 예방; (5) 담즙 누출을 적시에 식별합니다. 결론적으로, ICG 형광 항법은 LC를 더 빠르고 안전하며 정밀하게 만듭니다.

그림 1: 형광 이미징. (A) 형광 모드에서는 염색된 담관이 직접 관찰됩니다. (B) 적절한 ICG 투여: 담즙 형광 신호는 강하고 대비가 밝은 반면 배경 간 형광은 약합니다. (C) ICG의 조기 주입: 담관의 형광 강도는 해부학적 구조를 확인하기에 충분하지 않습니다. (D) ICG의 늦은 주입: 간은 높은 형광을 보이지만 담관에는 적절한 가시성을 위한 충분한 ICG가 포함되어 있지 않습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 2: 수술 절차. (A) 수술 전 ICG의 정맥 주사. (B) 담낭을 위로 당겨 칼롯의 삼각형을 노출시킵니다. (C) 형광 모드로 전환하면 담관을 시각화할 수 있습니다. (D) Calot의 삼각형을 해부하기 위한 형광 탐색을 따릅니다. (E) Calot의 삼각형에서 지방 조직을 청소하면 CHD와 CBD가 명확하게 시각화됩니다. CD와 담낭은 시각화되지 않았으며, 이는 CD 입구에 결석이 막혀 있음을 시사합니다. (F) 충격을 받은 결석을 담낭 쪽으로 밀면 CD가 보이게 됩니다. (G) CD를 클램핑합니다. (H) 담낭을 제거한 후 형광 모드로 전환하면 담즙 누출이 감지됩니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

표 1: 수술 결과.

표 2: 환자의 인구통계학적 데이터.

복강경 담낭절제술(LC)은 오랫동안 담석증과 담낭염에 대한 황금 표준 치료법으로 여겨져 왔습니다. 그러나 기존의 수술적 접근법은 급성 염증, 괴저, 천공 및 해부학적 변이(통칭하여 어려운 담낭이라고 함)와 관련된 사례에서 종종 심각한 문제를 제기합니다¹⁶. 이러한 까다로운 조건은 담관 손상(BDI) 및 낭성 동맥(CA) 손상의 위험을 크게 증가시킵니다.

BDI는 LC와 관련된 가장 심각한 합병증 중 하나이며, 종종 낭포관(CD)과 총담관(CBD)의 오인으로 인해 발생합니다¹⁷. BDI를 예방하는 열쇠는 CD-CBD 접합부의 정확한 식별에 있으며, 이는 담도의 시각화를 필수적으로 만듭니다. 담관조영술, 초음파, 담관경검사와 같은 전통적인 수술 중 시각화 기술(IVT)은 처음에 이러한 목적으로 개발되었습니다. 그러나 방사선 노출에 대한 우려, 현저한 오차 범위, 번거로운 절차로 인해 채택이 지연되었습니다 ^5,18.

근적외선 형광(NIRF)은 새로 개발된 수술 중 시각화 기술(IVT)로, 광범위한 간담도 수술에서 많은 이점을 제공합니다. 여기에는 원발성 간암의 병변 감지¹⁹, 간 전이 확인²⁰, 간 이식 절차 지원²¹, 담도 시각화²², 담즙 누출 감지²³, 소아 및 로봇 수술 응용²⁴ 등이 포함된다. 담도를 통해 분비되는 인도시아닌 그린(ICG)은 간담도 수술에서 자연적인 이점을 제공합니다.

복강경 담낭 절제술(LC) 동안 NIRF는 담관을 명확하고 실시간으로 시각화하여 담도 구조의 불필요한 손상을 효과적으로 방지합니다. 가장 중요한 것은 NIRF가 구현 및 작동이 쉽다는 것입니다. NIRF-guided LC는 기존 LC 절차를 간단하게 개선한 것으로, 추가 단계로 수술 전 ICG 정맥 투여만 필요합니다. 이 기술은 전체 수술 과정에 영향을 미치지 않고 추가 외상을 일으키지 않으며 백색광과 형광 모드 사이를 원활하게 전환할 수 있습니다.

수술 중 형광 이미징의 효과는 여러 요인에 의해 영향을 받을 수 있습니다. 첫째, ICG 주입의 투여 경로가 중요한 역할을 합니다. ICG는 수술 전 정맥 주사 또는 수술 중 직접 담낭 주사를 통해 투여할 수 있습니다. 담낭을 직접 주사하는 것은 번거롭고, 침습적이며, 간외 담관(예: 총간관)을 완전히 시각화할 수 없지만, 현재는 수술 전 정맥 주사가 선호되는 방법이다^25,26. 둘째, ICG 주입의 시기와 투여량은 담관 시각화 및 간 배경 간섭의 강도에 영향을 미치기 때문에 형광 이미징 품질의 중요한 결정 요인입니다^12,27. 이상적인 이미징 결과는 최소한의 간 배경 형광으로 담관의 선명한 시각화를 보장합니다(그림 1B). 셋째, ICG 투여 후 너무 늦게 형광 이미징을 수행하면 담관 형광 강도가 불충분하여 해부학적 구조를 식별하는 데 방해가 될 수 있습니다(그림 1C). 마지막으로, 과도하게 늦게 주사하면 간 형광이 높아지고 담관 형광이 불충분하여 응급 LC 시나리오에서 유용성이 제한될 수 있습니다(그림 1D).

인도시아닌 그린(ICG) 주사의 최적 시기와 용량은 아직 조사 중이다 12,28,29,30,31. 광범위한 연구를 통해 수술 전 30-45분의 시간과 0.25mg의 투여량이 만족스러운 형광 시각화를 달성하는 데 최적의 것으로 확인되었습니다. 이러한 결과는 우리 센터에서 사용하는 형광 장치(DPM-I 형광 시스템)를 사용하여 얻은 것이라는 점에 유의하는 것이 중요합니다. ICG의 최적 시기와 투여량은 사용되는 특정 형광 시스템에 따라 달라질 수 있습니다. 이렇게 주입 시간이 단축되면 응급 복강경 담낭절제술(LC) 절차에서 ICG를 효과적으로 사용할 수 있는 잠재력이 있습니다. 담관 벽과 그 위에 있는 지방층의 두께가 1cm를 초과하면 형광 신호가 현저히 약해지거나 사라질 수도 있습니다. 형광 이미징을 개선하기 위해 표면 지방 조직을 제거하고 담관을 늘려 벽을 얇게 할 수 있습니다. 형광 영상에 대한 담관 폐쇄의 영향은 담관 폐쇄의 위치에 따라 다릅니다. 간문(hepatic hilum)이 막히면 간 배경에는 강한 형광 신호가 발생할 수 있지만 간외 담관에서는 영상이 완전히 부족할 수 있습니다. 반대로, 낭포관(CD) 또는 총담관(CBD)의 폐쇄로 인해 막힌 담관 분절의 영상이 촬영되지 않을 수 있습니다. 이 기사는 당사 센터에서 시행하는 형광 유도 까다로운 LC를 수행하기 위한 자세한 단계를 제공하고 형광 이미징에 영향을 미치는 요인을 요약합니다. 형광 항법 기법은 우리 센터에서 일상적으로 사용되어 91%의 성공률과 만족스러운 이미징 결과를 달성했습니다.

형광 내비게이션은 ICG를 형광 염료로 사용합니다. ICG는 2.0mg/kg 미만의 농도에서 사용할 때 독성 부작용이나 알레르기 반응이 없으며, 이는 수술 중 형광 탐색에 필요한 용량(0.25mg)이 안전 범위 내에 있음을 나타냅니다. 결론적으로, 형광 내비게이션은 수술 중 주요 구조를 식별하고 구별하는 데 중요한 도움을 제공하는 안전하고 효과적인 기술입니다. 어려운 LC 절차에서 형광 탐색은 정밀도를 크게 향상시키고 의인성 손상의 위험을 줄입니다. 이는 미래의 임상 응용 분야에 대한 큰 가능성을 가지고 있습니다.

저자는 공개할 이해 상충이 없음을 선언합니다.

이 연구는 중국 국립자연과학재단(승인번호 82272105), 광동기초 및 응용기초연구재단(등록번호 2022A1515011244, 2023A1515011521, 2023A1515010475), 중국 광둥성 의학과학연구재단(A2017421, 2016116212141586)의 지원을 받았다.