INTRAOPERATIVE PHOTODYNAMIC IMAGING OF THE PARATHYROID GLANDS USING 5-AMINOLEVULINIC ACI



Cite item

Full Text

Abstract

The main treatment method of the manifest forms of primary and tertiary hyperparathyroidism is surgical. In doing so, the success of surgical intervention is determined by the removal of all pathologically altered parathyroid tissue. In spite that the only interoperative increasing of the parathyroid hormone may validate the radicalism of intervention, nowadays the fluorescence diagnostic, techniques, which provides the visualisation and differentiation of altered and unchanged parathyroid glands during the surgery, are being developed. The results of examination and treatment of patients with surgical diseases of the parathyroid glands who were operated using a minimally invasive endoscopically-assisted technique under conditions of intraoperative parathyroid monitoring with 5-aminolivulenic acid. Examination of patients was carried out in the framework of international protocols and clinical recommendations. All patients underwent preoperative topical diagnosis of pathologically altered parathyroid glands, including ultrasound examination of the neck and scintigraphy with 99mTc-technetrile. An intraoperative search for parathyroids accumulating 5-aminolevolenic acid was carried out using a polarized blue source in a darkened operating room. As a result of the study, it was found that the use of intraoperative parathyroid monitoring with 5-aminolevulinic made it possible to search and differential diagnosis of not changed parathyroid glands and parathyroid, thereby facilitating the radicalism of interventions, the prevention of postoperative hypoparathyroidism, relapse and persistence of the disease. Thus, photodynamic imaging of the parathyroid glands is a safe auxiliary methodology aimed at achieving a new level of evidence and safety of surgical interventions in primary and tertiary hyperparathyroidism.

Full Text

Патология околощитовидных желез (ОЩЖ) занимает третье место по распространенности среди эндокринных заболеваний [1]. При этом хирургический метод является основным в лечении различных форм гиперпаратиреоза. Даже доскональное знание анатомии передней области шеи и тщательная дооперационная топическая диагностика не всегда позволяют во время операции отличить ОЩЖ от ок- ружающих тканей и дифференцировать здоровые железы от паратиром [7]. Их непреднамеренное повреждение, удаление или деваскуляризация в ходе хирургического вмешательства на щитовидной железе (ЩЖ) и ОЩЖ нередко приводят к серьезным последствиям. В то же время успешность опера- тивного лечения различных форм гиперпаратиреоза определяется удалением всей патологически из- мененной паратиреоидной ткани - одиночных или множественных аденом при манифестных формах первичного (ПГПТ) и третичного гиперпаратиреоза (ТГПТ), и только интра- и послеоперационное опреде- ление уровня паратиреоидного гормона и кальция могут подтвердить радикальность вмешательства [10]. В то же время, по данным различных авторов у 20-40% прооперированных по поводу патологии щи- товидной железы, развивается транзиторная гипокальциемия, приобретающая постоянный характер у 1- 5% больных [6, 8]. Риск развития этих осложнений возрастает при выполнении тиреоидэктомии по поводу токсических форм зоба, аутоиммунного тиреоидита с компрессией органов шеи, рака ЩЖ и ОЩЖ, требующего выполнения центральной лимфаденэктомии, при повторных операциях на железах и ре- гионарных лимфатических узлах, а также в случаях недифференцированного применения минималь- но инвазивных эндоскопически-ассистированных и эндоскопических вмешательств [5, 13]. На совре- менном этапе с целью профилактики развития гипопаратиреоза и дифференциальной диагностики здоровых и патологически измененных ОЩЖ разрабатываются методики, позволяющие интраопераци- онно идентифицировать паратиреоидную ткань и оценить ее функцию. Условно эти методики можно разделить на лучевые, основанные на введении радиофармпрепаратов с последующим измерением интенсивности излучения от тканей и оптические, предусматривающие флуоресцентную визуализацию. Радиоизотопные методики позволяют с высокой точностью выявить патологически измененные ОЩЖ, не обеспечивая идентификации здоровых желез. К тому же, радионавигационная хирургия обладает су- щественными недостатками, ограничивающими ее применение, такими как лучевая нагрузка на паци- ента и хирургическую бригаду, необходимость работы в специально оборудованной операционной и высокая стоимость [9]. Фотодинамические методики лишены данных недостатков, а также позволяют интраоперационно визуализировать и дифференцировать как здоровые, так и патологически изменен- ные ОЩЖ, что обусловлено способностью паратиреоидной ткани к флуоресценции в результате нако- пления в ней флуорофоров [4]. Такими свойствами обладает протопорфирин IX, образующийся из 5- аминолевулиновой кислоты (5-АЛК), накапливающийся в митохондриях и интенсивно флуоресцирую- щий при оптическом излучении с длиной волны в диапазоне от 385 до 440 нм [11]. Цель исследования: оценить возможности интраоперационного паратиреомониторинга с при- менением 5-аминолевулиновой кислоты при хирургическом лечении патологии околощитовидных же- лез. Материалы и методы. Проведен анализ результатов диагностики и хирургического лечения 8-ми больных ПГПТ и 1-го ТГПТ. Обследование больных проводили в рамках международных протоколов и кли- нических рекомендаций. Определяли стандартный набор лабораторных показателей: общий и иони- зированный кальций крови, паратиреоидный гормон, 25-ОН витамин Д, мочевина и креатинин крови, расчет скорости клубочковой фильтрации, фосфор крови и щелочная фосфатаза, остеокальцин, кальций и креатинин в суточной моче. Предоперационную топическую диагностику патологически из- мененных ОЩЖ осуществляли с сочетанием двух визуализирующих методик - ультразвукового иссле- 99m дования шеи и динамической сцинтиграфии шеи с Tc-технетрилом. Дальнейшее инструментальное обследование, направленное на выявление осложнений гиперпаратиреоза, определение формы за- болевания и показаний к хирургическому лечению, включало рентгеновскую денситометрию, фиброга- стродуоденоскопию, ультразвуковое исследование органов брюшной полости и почек [2, 12]. Все боль- ные за 1 часа до начала операции перорально приняли раствор 5-аминолевулиновой кислоты в дозе 30 мг на 1 кг массы тела. Все оперативные вмешательства выполнены с использованием минимально ин- вазивной эндоскопически-ассистированной методики (minimally invasive video-assisted parathyroidectomy (MIVAP) [3]: послойное выделение доли ЩЖ на стороне расположения паратиро- мы/паратиром осуществляли под контролем эндоскопа диаметром 5 мм и при помощи набора инст- рументов по P. Miccoli посредством разреза кожи протяженностью до 2,0 см по ходу кожной складки выше яремной вырезки. Далее проводили мобилизацию латеральной и задней поверхности доли ЩЖ с сохранением нижних и верхних щитовидных сосудов. На этапе поиска ОЩЖ свет в операционной вы- ключали и производили облучение места их предполагаемого нахождения источником поляризованно- го синего цвета (фонарик) с длиной волны 385-440 нм, в результате чего ОЩЖ определяли как флюо- ресцирующие участки розового цвета. Через 10-15 минут после удаления паратиромы интраопераци- онно определяли уровень паратиреоидного гормона. Радикальным хирургическое вмешательство счи- тали в случае снижения уровня гормона в 2 и более раза по сравнению с максимальным уровнем, за- регистрированным до операции. При анализе полученных данных оценивали интенсивность флуорес- ценции здоровых и пораженных ОЩЖ, наличие флуоресценции окружающих тканей, количество и ха- рактер послеоперационных осложнений, влияние 5-АЛК на течение послеоперационного периода, ко- личество случаев персистенции и рецидивов заболевания. Результаты исследования и их обсуждение. Изучение объема оперативных вмешательств позво- лило установить, что селективная паратиреоидэктомия выполнена у 7 (77,8%) больных, билатеральная верхняя паратиреоидэктомия - у 1 (11,1%), удаление всех ОЩЖ - у 1 (11,1%). Анализ применения методики интраоперационной фотодинамической визуализации ОЩЖ с 5- АЛК у 9 больных показал, что флуоресценция ОЩЖ в виде участков ярко-розового цвета была получена в 7(77,8%) случаях ПГПТ и у больного ТГПТ (11,1%). Интенсивность флуоресценции гиперфункционирую- щих ОЩЖ оказалась субъективно значительно выше, чем неизмененных желез. Флуоресценции окру- жающих тканей и органов не было получено. В целях профилактики послеоперационной гипокальцие- мии всем больным после паратиреоидэктомии назначались активные метаболиты витамина D и пре- параты кальция. В послеоперационном периоде осложнения развились у 2 больных и были представле- ны фототоксической реакцией, связанной с фотосенсибилизирующими свойствами 5-АЛК, в одном случае и транзиторной гипокальциемией, обусловленной объемом оперативного вмешательства при ТГПТ - в другом. У всех больных ПГПТ при интраоперационном определении ПТГ после удаления парати- ром отмечено снижение его уровня до нормальных значений, у больного ТГПТ - в 3 раза по сравнению с дооперационными значениями. Парезов гортани не было. Персистенции и рецидивов заболевания во всех случаях не отмечено. Результаты интраоперационного паратиреомониторинга с 5-АЛК согласуют- ся с данными литературы [4, 11]. Полученные данные позволяют судить об интраоперационном паратиреомониторинге с приме- нением 5-АЛК как о перспективной технологии, направленной на улучшение результатов хирургического лечения гиперпаратиреоза. Несмотря на фотосенсибилизирующие свойства препарат обладает наи- меньшим количеством зарегистрированных побочных эффектов среди прочих флуорофоров, по- скольку действующее вещество является естественным для организма. Еще одним преимуществом ис- пользования 5-АЛК является отсутствие флуоресценции окружающих околощитовидные железы тканей в операционной ране. Внедрение в клиническую практику интраоперационного парамониторинга с 5- АЛК позволяет осуществлять поиск и дифференциальную диагностику неизмененных ОЩЖ и парати- ром, тем самым способствуя радикальности вмешательств, профилактике послеоперационного гипо- паратиреоза, рецидива и персистенции заболевания [4, 11]. Тем не менее, фотодинамическая визуа- лизация ОЩЖ является вспомогательной методикой, направленной на упрощение интраоперационного поиска гиперфункционирующей паратиреоидной ткани. В связи с этим, обязательным условием, опре- деляющим результаты оперативного лечения больных с хирургической патологией ОЩЖ остается отбор пациентов на операцию, основанный на тщательной топической диагностике с использованием не ме- нее чем двух методик визуализации пораженных желез: ультразвукового исследования с сцинтиграфи- 99m ей шеи с Tc-технетрилом или однофотонной эмиссионной компьютерной томографией, реже - с мультиспиральной или магнитно-резонансной компьютерной томографией. Важную роль играет опыт выполнения паратиреоидэктомий хирургом [2, 12]. Выводы: 1. Методика интраоперационной фотодинамической визуализации околощитовидных желез с 5- аминолевуленовой кислотой является относительно безопасной и вспомогательной при ее дифферен- цированном использовании во время оперативных вмешательствах по поводу различных форм гипер- паратиреоза. 2. Внедрение в клиническую практику интраоперационного паратиреомониторинга с 5- аминолевуленовой кислотой позволяет осуществлять поиск и дифференциальную диагностику здоро- вых околощитовидных желез и паратиром, тем самым способствуя радикальности вмешательств, про- филактике рецидива и персистенции заболевания, а также послеоперационного гипопаратиреоза. 3. Хирургические вмешательства на околощитовидных железах должны выполняться исключитель- но опытным хирургом только после тщательной дооперационной топической диагностики с примене- нием не менее чем двух инструментальных визуализирующих методик (ультразвуковое исследование, 99m Tc-технетрилом, однофотонная эмиссионная, мультиспиральная сцинтиграфия резонансная компьютерная томография). . Необходимо проведение дальнейших исследований с накоплением значительного опыта при- си магнитно- 4менения фотодинамических методик визуализации околощитовидных желез, в том числе в минимально инвазивной хирургии, с целью оценки их безопасности, отработки оптимальных дозировок препаратов, объективизации их побочных эффектов и разработки количественных способов оценки интраопераци- онной флуоресценции тканей.
×

About the authors

D. O Vshivtsev

S.M. Kirov Military Medical Academy of the Ministry of Defense

St. Petersburg, Russia

V. R Sherbakov

S.M. Kirov Military Medical Academy of the Ministry of Defense

St. Petersburg, Russia

Yu. R Machmudov

S.M. Kirov Military Medical Academy of the Ministry of Defense

St. Petersburg, Russia

References

  1. Баранова, И.А. Эпидемиология первичного гиперпаратиреоза - невидимая часть айсберга (обзор литературы) / И.А. Баранова, Т.В. Клемушина, Т.А. Зыкова // Медицинский вестник Юга России. - 2016. - №2. - C.4-8.
  2. Дедов, И.И. Первичный гиперпаратиреоз: клиника, диагностика, дифференциальная диагностика, методы лечения / И.И. Дедов [и др.] // Проблемы эндокринологии. - 2016. - №6. - С.40-77.
  3. Майстренко, Н.А. Современные подходы к диагностике и хирургическому лечению заболеваний щитовидной железы / Н.А. Майст-ренко, П.Н. Ромащенко, Д.С. Криволапов // Военно-медицинский журнал. - 2018. - Т.339, №1. - С.37-46.
  4. Abbaci, M. Parathyroid gland management using optical technologies during thyroidectomy or parathyroidectomy: A systematic review / M. Abbaci [et al.] // Oral Oncology. - 2018. - Vol.87, - P.186-196.
  5. Barczynski, M. Parathyroid transplantation in thyroid surgery / M. Barczynski, F. Gołkowski, I. Nawrot // Gland Surgery. - 2017. - Vol.6, №5, - P.530-536.
  6. Christou, N. Complications after total thyroidectomy / N. Christou, M. Mathonnet // Journal of Visceral Surgery - 2013. - Vol.150, №4, - P.249-256.
  7. De Leeuw, F. Intraoperative near-infrared imaging for parathyroid gland identification by autofluorescence: a feasibility study / F. De Leeuw [et al.] // World J. Surg. - 2016. - Vol.40, №9, - P.2131-2138.
  8. Mathonnet, M. What is the care pathway of patients who undergo thyroid surgery in France and its potential pitfalls? A national cohort / M. Mathonnet [et al.] // BMJ Open. - 2017. - Vol.7.
  9. Padma, S. Parathyroid scintigraphy, histopathology correlation in patients with tropical pancreatitis and coexisting primary hyperparathy-roidism / S. Padma, P. Sundaram // Indian Journal of Nuclear Medicine. - 2013. - Vol.28, №1, - P.5-10.
  10. Ryan, S. Surgical management of primary hyperparathyroidism / S. Ryan [et al.] // European Archives of Oto-Rhino-Laryngology. - 2017. - Vol.274, №12, - P.4225-4232.
  11. Takeuchi, S. Identification of pathological and normal parathyroid tissue by fluorescent labeling with 5-aminolevulinic acid during endo-crine neck surgery / S. Takeuchi [et al.] // J. Nippon Med. Sch. - 2014. - Vol.81, №2 - P.84-93.
  12. Wilhelm, S.M. The American Association of Endocrine Surgeons Guidelines for Definitive Management of Primary Hyperparathyroidism / S.M. Wilhelm [et al.] // JAMA Surg. - 2016. - Vol.151, №10, - P.959-968.
  13. Zhao, W. Evaluating the effectiveness of prophylactic central neck dissection with total thyroidectomy for cN0 papillary thyroid carcinoma: An updated meta-analysis / W. Zhao [et al.] // European Journal of Surgical Oncology. - 2017. - Vol.43, №11, - P.1989-2000.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2020 Vshivtsev D.O., Sherbakov V.R., Machmudov Y.R.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 77760 от 10.02.2020.


This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies