Введение

Высокая смертность от терминальных стадий заболеваний печени по-прежнему остается актуальной проблемой мирового здравоохранения. Ежегодно в Соединенных Штатах от хронических заболеваний печени умирают около 30 000 человек, смертность через 30 дней после операции достигает 3 и 7% через 90 дней после операции. Осложнения трансплантации печени (ТП) включают дисфункцию трансплантатов, непредсказуемые хирургические осложнения и отсроченное послеоперационное вмешательство. Поиск критериев оценки морфофункционального состояния трансплантатов печени остается важной задачей, поскольку существующие ресурсы не обладают должной полнотой [1—9].

Индоцианин зеленый (ICG) — инъекционный краситель, широко используемый в медицине, известный хорошим профилем безопасности и неплохой доступностью. При возбуждении ближним инфракрасным светом ICG излучает флуоресценцию и может быть обнаружен в режиме реального времени во время операции [10]. Обычно после внутривенного введения ICG связывается с белками сыворотки и быстро поглощается клетками печени и опухолевой тканью. Этот флуоресцентный зонд NIR накапливается в опухолях благодаря эффекту повышенной проницаемости и удержания, что обеспечивает более точное обнаружение опухоли. ICG поглощает свет на длине волны 800 нм и излучает сильную флуоресценцию на длине волны 830 нм, что улучшает определение локализации опухоли [8].

После фиксации флуоресценции и обработки компьютером изображение может быть быстро зарегистрировано на экране прибора и использовано для интраоперационной навигации. ICG имеет молекулярную формулу, описанную J.J. Vos и соавт. [11]. FDA одобрил его для клинического использования, и этот препарат успешно применяется во многих областях, включая оценку перфузии в анастомозах толстой кишки, реконструкцию молочной железы, обнаружение «сторожевых» лимфатических узлов и интраоперационную локализацию опухолей. Кроме того, показано, что он успешно предсказывает функции резерва печени до вмешательств на них.

ICG-флуоресценция может быть использована в сочетании с традиционными функциональными тестами печени. Во время операции ICG обеспечивает четкую визуализацию и оценку функции печени, а оптическая молекулярная визуализация может помочь оценить место операции. При использовании молекулярных зондов RGD-ICG можно быстро сегментировать структуры в зоне операции. Это помогает врачам сократить время операции, повысить эффективность вмешательства и снизить кровопотерю. В связи с этим в некоторых центрах трансплантации обычно применяют перфузию ICG во время ТП, что позволяет сократить время и повысить эффективность оценки функции печени до и во время резекции и трансплантации (см. таблицу). Используя перфузию ICG, можно эффективно оценивать функцию трансплантата, обеспечивать интраоперационную навигацию в режиме реального времени и даже прогнозировать послеоперационный риск [12—17].

Методы оценки функции печени

Примечание. МНО — международный нормализованный коэффициент; ПТ — протромбиновая активность; MEGX — моноэтилглицинексилид; АлАТ — аланинаминотрансфераза; АсАТ — аспартатаминотрансфераза; ГЛДГ — глутаматдегидрогеназа; MELD — модель терминальной стадии заболевания печени; ICG — индоцианин зеленый.

Оценка статуса кандидатов на трансплантацию печени с помощью теста с ICG

Одной из главных проблем, связанных с ТП, является нехватка донорских органов. Длительное время ожидания значительно снижает выживаемость пациентов до и после трансплантации [18]. Правильное распределение органов в зависимости от состояния реципиента играет важную роль в повышении общей выживаемости при трансплантации. Оценка MELD широко используется для распределения донорской печени по всему миру, так как точно предсказывает краткосрочную выживаемость и риск смертности у пациентов с терминальной стадией заболевания печени [19], но этот критерий не показателен у 15—20% пациентов [20]. M. Ecochard и соавт. добавили метаболические функциональные тесты печени для повышения точности прогнозирования оценки MELD; в их исследовании скорость клиренса ICG была у 560 пациентов с циррозом печени, включенных в список ожидания трансплантации. Добавление метаболических функциональных тестов печени, таких как оценка скорости клиренса ICG, улучшает прогностическую оценку и оценку выживаемости пациентов с высокой чувствительностью и специфичностью; это показывает, что тест клиренса ICG может использоваться для тестирования пациентов перед трансплантацией в дополнение к расчету MELD и более эффективно распределить донорские органы [21]. Для пациентов с острой печеночной недостаточностью скорость элиминации ICG в плазме (ICG-PDR) имеет тесную связь с выживаемостью. Это позволяет предположить, что применение ICG может помочь хирургам определить, являются ли пациенты хорошими кандидатами на ТП [22]. Кроме того, ICG-PDR является безопасным и неинвазивным тестом, который можно удобно проводить у постели больного.

Оценка функции трансплантата по коэффициенту удержания ICG

Благодаря последним достижениям в хирургии и улучшенному ведению периоперационного периода ТП стала доступной для многих пациентов, что в сочетании с благоприятным прогнозом способствовало широкому распространению этого метода по всему миру и увеличило потребность в донорских органах [23, 24]. Для удовлетворения потребности многие трансплантационные центры расширили критерии донорства, включая использование в критических случаях маргинальных трансплантатов донорской печени со стеатозом, хроническим гепатитом и даже опухолями [25]. Оценка функции этих потенциальных трансплантатов является первым шагом к ТП. Несмотря на то, что каждый трансплантационный центр уделяет приоритетное внимание анализу донорской функции печени, по-прежнему не хватает точных количественных методов.

Y. Tang и его коллеги провели исследования на 90 донорах со смертью мозга перед сохранением печени, включая 45 случаев цирроза печени, острого некроза печени, гепатоцеллюлярной карциномы и/или цирроза, связанного с вирусом гепатита B. Из результатов исследования следует, что при частоте удержания ICG через 15 мин (ICGR15) >11,0% доля 3-месячной выживаемости трансплантата значительно снижается [26]. A. Zarrinpar в своем исследовании измерил ICG-PDR у 53 доноров, включая 11 случаев с некондиционным трансплантатом, и выяснил, что ICG-PDR был единственным эффективным прогностическим показателем для 7-дневной выживаемости трансплантата [27]. W. Wang и соавт. провели исследование частоты обнаружения ICG в течение 15 мин (ICGR15D) на 106 донорах печени, включая 22 случая легкой жировой дистрофии печени и 20 случаев умеренной и тяжелой жировой дистрофии печени. Результаты исследования показали, что уровень ICGR15D возрастал с увеличением степени жировой дистрофии печени доноров, и если жировая дистрофия превышала 20%, увеличивался риск трансплантационной недостаточности и послеоперационных осложнений [28]. Таким образом, ICG может использоваться в качестве фактора для оценки функции трансплантата перед ТП и прогнозирования исхода у пациентов, которым выполняется трансплантация. В мире наиболее распространенным тестом для периоперативной оценки функции печени в случае операции резекции печени и ТП является клиренс ICG [29]. Стандартным методом измерения клиренса ICG является фотометрический анализ нескольких образцов артериальной крови, полученных в течение короткого промежутка времени (15 мин) после внутривенного введения ICG. ICG-PDR и ICGR15 — два параметра, обычно используемые для оценки клиренса ICG. Для доноров с длительным временем клиренса ICG можно рассмотреть возможность проведения предтрансплантационного лечения, такого как противовирусная терапия, которая может эффективно предотвратить неудачу трансплантации.

Коллектив центра трансплантации ГБУЗ «НИИ СП им. Н.В. Склифосовского ДЗМ» располагает уникальным опытом оценки качества трансплантатов печени с использованием ICG. Перед процедурой изъятия печени у донора в течение часа проводится первоначальная оценка качества органа. Для этого донору вводится краситель ICG в дозе 0,5 мг на 1 кг массы тела. Затем с помощью аппарата LiMON и пульсометрии измеряют скорость плазменной элиминации (СПЭ) ICG и остаточную концентрацию (ОК) ICG через 15 мин после введения красителя. На основе полученных показателей определяют, подходит ли орган для трансплантации. Если полученное значение больше 6%, то печень не подходит для трансплантации, если же значение меньше 5%, то печень подходит для трансплантации. Однако если значение находится в диапазоне от 5 до 6%, то для того, чтобы считать печень пригодной для трансплантации, необходимо соблюдение определенных условий, таких как возраст донора не старше 40 лет, время холодовой ишемии не более 6 ч и индекс массы тела не более 30 кг/м².

Из 40 потенциальных доноров печени, включенных в исследование, 11 наблюдений были неинформативными из-за субарахноидальных кровотечений или отсутствия возможности сравнения результатов теста с результатами морфологического исследования печени донора. Оставшиеся 29 доноров разделены на две группы, в зависимости от степени крупнокапельной жировой дистрофии печени: 1-я группа включала доноров с макростеатозом до 50%, а 3-я — с распространенностью макростеатоза свыше 50%.

В результате гистологического исследования 27 (67,5%) из 40 пациентов отобраны для трансплантации донорской печени. Среднее значение СПЭ в 1-й группе было 26,6±6,9% в минуту, а во 2-й группе — 16,2±4,4% в минуту (p=0,00026). Среднее значение ОК в 1-й группе составило 3±2,3%, а во 2-й группе — 10,6±6,7% (p=0,000011). Уровень АлАТ и АсАТ в крови после трансплантации составил 464±500 ед/л и 586±682 ед/л соответственно (см. рисунок). Только в одном случае замечено тяжелое осложнение III степени, которое прошло успешно без вмешательства.

Измерение функционального резерва трансплантата печени.

а — скорость элиминации ICG из сыворотки, p=0,0002; б — остаточная концентрация, p=0,00001.

Метод имеет ряд преимуществ, таких как возможность проведения дооперационного исследования, планирование качества органа, мобильность, а также возможность использования в случаях сомнений в качестве печени. Благодаря этому экспресс-методу, основанному на ICG, организации, занимающиеся донорством органов, смогут сократить дефицит донорских органов, исключить ошибки, связанные с изъятием некачественного органа на основе только визуальной оценки донорской печени и снизить риск необратимой печеночной недостаточности в раннем периоде после трансплантации.

Профилактика билиарных осложнений с помощью ICG

Билиарные осложнения представляют собой одну из наиболее серьезных проблем трансплантации печени, их частота колеблется от 23 до 43,8% в различных центрах трансплантации. Подтекание желчи (8,5—46%) и стриктуры (14,7—37,5%) — наиболее распространенные осложнения, приводящие к смертности в 1—3% случаев [30—32]. Аномальная анатомия желчных протоков и послеоперационные воспалительные реакции создают большие проблемы в этом случае [33]. Одним из эффективных подходов является технология флуоресцентной визуализации, которая позволяет визуализировать билиарные структуры через клетчатку ворот печени и окружающие ткани. Этот подход облегчает идентификацию пузырного протока без рассечения треугольника Калло и получает все большее распространение с 2008 г. [34].

В исследовании S. Mizuno и соавт. приняли участие 108 доноров и реципиентов трансплантации печени от живого донора (LDLT) со средним периодом наблюдения 58 мес. В контрольной группе без флуоресцентной визуализации ICG отмечено 6 (5,6%) случаев послеоперационного подтекания желчи и 15 (13,9%) случаев стриктур желчевыводящих путей, тогда как у 3 (2,7%) доноров возникло подтекание. Однако в группе, у доноров и реципиентов, которым проводилась флуоресцентная холангиография с использованием ICG, не было билиарных осложнений [35]. Флуоресцентная визуализация ICG также помогла хирургам лучше идентифицировать демаркацию желчного дерева у доноров, что предотвратило возникновение билиарных осложнений [36].

S.K. Hong и соавт. представили отчет об использовании флуоресцентной холангиографии ICG в ближнем инфракрасном диапазоне в педиатрическом случае LDLT. После определения оптимальной точки разделения желчных протоков в режиме реального времени с использованием флуоресцентной холангиографии ICG зарегистрировано отсутствие билиарных осложнений после операции [37]. Однако для оптимизации холангиографии может потребоваться создание индивидуальных стандартов на основе метаболического статуса пациента, что является перспективным направлением для дальнейших исследований.

Профилактика сосудистых осложнений с помощью ICG и ультразвукового исследования

Сосудистые осложнения, связанные с ТП, часто включают кровоизлияние, стеноз, тромбозы, в связи с чем уровень смертности достигает 13% при LDLT и 7% при трансплантации печени от умершего донора. Без своевременного вмешательства артериальный тромбоз может привести к смерти более чем в 50% случаев. Интраоперационная ультразвуковая допплерография используется для обеспечения эффективной сосудистой реконструкции при LDLT, но невозможно визуализировать анастомоз в режиме реального времени [38—41]. K. Kubota и соавт. использовали флуоресцентную холангиографию с ICG для визуализации реконструированных сосудов у трех пациентов, перенесших LDLT, и продемонстрировали, что это помогает хирургу четко визуализировать реконструированную печеночную артерию и воротную вену. ICG-флуоресценция является ценным дополнением к ультразвуковому исследованию, гарантирующим проходимость реконструированных сосудов [42].

Наблюдение за реперфузией трансплантата

Первичная дисфункция трансплантата (ПДТ) — это состояние, которое включает в себя первично недостаточную функцию трансплантата и первично нефункционирующий трансплантат, и в случае реперфузионного повреждения может привести к необратимой недостаточности трансплантата. Раньше не было эффективного метода оценки и прогнозирования дисфункции трансплантата непосредственно после его имплантации [43, 44]. Недавно визуализация ICG использована для оценки перфузии паренхимы печени, а также флуоресцентная визуализация ICG применена для анализа перфузии трансплантата. R. Figueroa и соавт. провели исследование, в котором оценена перфузия у 72 пациентов во время трансплантации печени. Они обнаружили, что высокая частота первичной дисфункции трансплантата после ТП связана с аномальной интраоперационной флуоресцентной картиной ICG (неоднородная флуоресценция). Отмечено, что визуализация ICG может быть использована для обнаружения гипоперфузии печени, вызванной тромбозом воротной вены [45]. Визуализация ICG также помогает выявить обструкцию печеночного венозного оттока, которая может привести к недостаточной регенерации родственных веноокклюзионных областей и, в итоге, к дисфункции трансплантата. Y. Kawaguchi и соавт. наблюдали случаи недостаточной перфузии на сегментарной поверхности трансплантата, которая диагностировалась как тромбоз воротной вены после выполнения флуоресцентной визуализации ICG для подтверждения перфузии трансплантата. Для предотвращения послеоперационной дисфункции трансплантата, вызванной обструкцией печеночного венозного оттока (VOR), может потребоваться реконструкция крупных притоков печеночных вен [46]. Предоперационная трехмерная компьютерная томография (КТ) может оценить относительные региональные объемы печени с послеоперационным VOR, но она не может предупредить хирурга в режиме реального времени, если пациенту требуется венозная реконструкция [47—49]. T. Hashimoto и соавт. использовали ближнюю инфракрасную спектроскопию для оценки снижения синусоидальной перфузии VOR в остаточной печени после трансплантации печени [50]. Однако существует значительная разница в выявлении ICG между VOR и не-VOR, а также между пациентами. Исходя из этого, Y. Kawaguchi и соавт. использовали функцию флуоресцентной визуализации ICG для прямого наблюдения за поверхностью трансплантата [51]. Благодаря визуализации, врачи могут четко идентифицировать VOR от не-VOR и определить, есть ли необходимость в реконструкции притоков печени, основываясь на значениях потребления ICG, которые могут эффективно помочь врачам принять решение в реальном времени.

Мониторинг портального венозного кровотока по скорости элиминации ICG

Недостаточный размер трансплантата является серьезной проблемой, часто сопровождающейся плохими хирургическими результатами и возможной смертью пациента. Однако при адекватном портальном артериальном давлении (PVP) эту проблему можно успешно решить, контролируя портальный венозный кровоток (ПВК). При некоторых состояниях, таких как цирроз печени с коллатералями воротной вены, невозможно достичь оптимального ПВК путем правильной регуляции PVP. Поэтому для прогнозирования оптимального ПВК во время LDLT необходимо установить надежный индикатор [52, 53]. В этой связи T. Hori и его коллеги использовали коэффициент элиминации ICG (kICG), чтобы убедиться, что оптимальный ПВК может быть достигнут во время трансплантации печени от живого донора. Они отметили значительное улучшение результатов трансплантации при достижении окончательного ПВК <15 мм рт.ст. и kICG >3,1175×10—4 г. Коэффициент kICG, отнесенный к массе трансплантата, является надежным интраоперационным предиктором и индикатором, который позволяет хирургам корректировать ПВК хирургическим способом или другими способами, чтобы обеспечить безопасность трансплантации [54].

Прогнозирование ранней смертности и осложнений по коэффициенту клиренса ICG

Дисфункция трансплантата обычно является первичным показанием к ранней повторной трансплантации, а смертность от ТП обычно вызвана такими осложнениями, как сосудистый тромбоз, сепсис, острое отторжение или другие факторы. Кроме того, рецидив гепатоцеллюлярной карциномы после ТП происходит довольно часто, в 10—15% случаев. Несколько факторов риска, таких как размер и количество опухолей, микрососудистая инвазия и плохая дифференцировка опухолей, могут повлиять на рецидив и выживаемость пациентов. Тем не менее уровень опухолевого маркера реципиента, альфа-фетопротеина до трансплантации имеет отрицательную связь с прогнозом ТП. Тромбоз печеночной артерии (ТПА) приводит к частоте повторной трансплантации в 75% случаев и смертности почти в 50%.

Следовательно, прогнозирование возможной дисфункции трансплантата в раннем периоде послеоперационного лечения может помочь в своевременной корректировке лечения и улучшении выживаемости пациентов [55—57]. Z. Du и соавт. провели ретроспективный анализ 178 пациентов, которые перенесли LDLT, и пришли к выводу, что наименьшая константа скорости клиренса ICG K (m-KICG) <0,100/мин является самым сильным предиктором раннего отказа трансплантата после 3-го дня послеоперационного периода (чувствительность 100%; специфичность 97,2%) [58]. L. Olmedilla и соавт. провели проспективный анализ связи между скоростью клиренса ICG и ранней функцией трансплантата после ТП, показав, что выживаемость пациентов была значительно ниже при скорости клиренса менее 10,8%/мин за 1 ч [59].

Исследование S. Klinzing и соавт. показало, что при оценке MELD перед трансплантацией печени и индексе свободного снижения ICG (ICG-PDR) менее 20% в минуту время пребывания в отделении интенсивной терапии у пациентов с MELD >25 и летальность в стационаре были значительно выше. Авторы считают, что ICG-PDR может быть полезен для прогнозирования результатов и оценки риска после ТП, а также для разработки оптимальной стратегии управления интенсивной терапией, чтобы избежать ранних осложнений после операции, таких как острое отторжение и сепсис [60]. E. Levesque и соавт. измерили ICG-PDR у 72 реципиентов трансплантации печени в течение первых 5 дней после операции и установили, что уровень ICG-PDR примерно 12,85% в минуту может предсказывать серьезные осложнения. Последующие изменения ICG-PDR указывали на возможность раннего развития тяжелых осложнений, таких как острое отторжение, при низких значениях около 8,8±4,5%/мин и остром угнетении активности иммунной системы с последующим снижением показателя до 10,3±2,5%/мин [61].

Как уже отмечалось, ТПА является наиболее серьезным осложнением после трансплантации печени. Для диагностики этого осложнения обычно используется ультразвуковая допплерография, которая обладает высокой чувствительностью (примерно 92%). Однако E. Levesque и соавт. дополнили исследование ультразвуковой допплерографией с использованием ICG-PDR и установили, что низкое значение ICG-PDR в сочетании с аномалиями ультразвуковых изображений обычно указывает на развитие ТПА. Кроме того, они подчеркнули, что в случаях, когда значение ICG-PDR находится в нормальном диапазоне, нет необходимости в срочной ангиографии [62]. Это свидетельствует о том, что ICG-PDR может быть более чувствительным методом, чем ангиография. В своем исследовании Y. Sun и соавт. также использовали ICG-PDR и обнаружили, что осложнения, связанные с печеночными артериями, а также частота пневмонии были выше у пациентов с ICG-PDR <18%/мин, чем у пациентов контрольной группы [63]. В совокупности эти исследования показывают, что уровень клиренса ICG может обеспечить надежный, удобный и недорогой послеоперационный тест для прогнозирования смертности и хирургических осложнений.

Определение функции трансплантата и регенерации с помощью тестов на клиренс ICG

Измерение ранней функции трансплантата после трансплантации печени может значительно улучшить клинические результаты и улучшить результаты лечения. Некоторые лабораторные показатели, такие как уровни АсАТ, АлАТ, pH и протромбиновая активность, могут отражать функцию трансплантата, но эти показатели не всегда являются репрезентативными. Тесты клиренса ICG являются полезным дополнительным инструментом для предсказания функциональной активности трансплантата путем оценки функциональных уровней гепатоцитов и эффективного печеночного кровотока. J.J. Vos и соавт. получили результаты, показывающие, что ICG-PDR может точно прогнозировать раннюю функцию трансплантата [64]. T. Hori и соавт. оценивали значение постоперационного KICG (константа элиминации ICG) в течение 28 дней после LDLT [65]. Заметны значительные различия между реципиентами с хорошей или плохой функцией трансплантата уже в течение первых 24 ч после трансплантации, связанные с различием в эффективной скорости кровотока в печени, что имеет критическое значение для регенерации печени. Для оценки регенерации печени после ТП на ранних стадиях C. Jochum и соавт. использовали функциональные тесты, такие как GEC, полувыведение лидокаина и полувыведение ICG. Результаты исследования показали, что ICG и GEC могут являться достоверными биомаркерами для оценки регенерации печени после трансплантации как у доноров, так и у реципиентов в течение первых трех месяцев после операции. Однако период полувыведения лидокаина не претерпевал значительных изменений [66]. Таким образом, результаты исследования показывают, что ICG может быть надежным методом тестирования послеоперационной регенерации печени.

Оценка оптимальной системной гемодинамики по кинетике GEC

Системные гемодинамические изменения вызывают длительную портальную гипертензию у пациентов с распространенным циррозом печени. Даже после трансплантации эту ситуацию трудно купировать [67]. ПВК зависит от системной гемодинамики, и чрезмерный ПВП может вызвать недостаточность трансплантата. Своевременная и точная оценка системной гемодинамики для регуляции ПВК важна для успеха трансплантации.

Выводы

ICG применяется для оценки функции печени и предотвращения осложнений. Использование ICG имеет ряд преимуществ перед другими подходами. Этот препарат эффективен в небольших дозах, быстро метаболизируется и не имеет ограничений в оценке функции печени, кроме гипербилирубинемии. В отличие от ультразвукового и биохимического тестирования, тестирование ICG можно проводить у постели пациента в режиме реального времени. ICG является нетоксичным, недорогим и широко доступным флуоресцентным красителем, он излучает свет в ближнем инфракрасном спектре, что позволяет проникать глубоко в ткани. После внутривенной инъекции ICG соединяется с белками плазмы и позволяет проследить перфузию крови в режиме реального времени. Кроме того, ICG может точно оценить функцию трансплантата, что позволяет избежать использования неэффективных трансплантатов или трансплантатов с высоким риском. Во время операции хирурги могут применять ICG для обнаружения анастомоза желчных протоков и кровеносных сосудов, предотвращая утечку желчи и другие осложнения. После операции применение ICG может прогнозировать раннюю смерть и оценивать функцию трансплантата и регенерацию, помогая при лечении осложнений. Кинетика ICG позволяет оценить оптимальную системную гемодинамику для повышения успешности трансплантации. ICG можно использовать на всех стадиях трансплантации печени, улучшая хирургические результаты и реорганизуя листы ожидания трансплантации.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.