Skip to main content
SpringerLink
Log in

Intraoperative fluoreszenzgestützte Perfusionsmessung mit Indocyaningrün – erhöhte Sicherheit bei gastrointestinalen Anastomosen?

Intraoperative fluorescence-guided perfusion assessment using indocyanine green—Increased safety in gastrointestinal anastomoses?

  • Leitthema
  • Published:
Die Chirurgie Aims and scope Submit manuscript

Zusammenfassung

Die Insuffizienz gastrointestinaler Anastomosen stellt für die betroffenen Patient*innen ein relevantes Morbiditäts- und Mortalitätsrisiko dar. Die Perfusionsqualität der Darmenden ist der entscheidende Parameter zur Gewährleistung einer suffizienten Anastomosenheilung. Zur Beurteilung der Gewebeperfusion findet in der modernen Viszeralchirurgie vor der Anfertigung gastrointestinaler Anastomosen zunehmend die intraoperative fluoreszenzgestützte Perfusionsmessung mit Indocyaningrün Anwendung. Mit dieser Technik kann zwischen adäquat und inadäquat perfundiertem Gewebe unterschieden werden und somit die Anastomose in einem möglichst optimal durchbluteten Bereich angelegt werden. Die Chirurgie verfügt damit über ein Messinstrument, dass es erlaubt, additiv zur rein subjektiven makroskopisch-visuellen Einschätzung der Perfusionsqualität, eine objektivierbare Beurteilung des Gewebes vorzunehmen und somit ein besseres funktionelles Ergebnis für die Patient*innen zu erzielen. Aktuell ist der Stellenwert dieser Technik jedoch noch nicht abschließend geklärt. Ziel des vorliegenden Leitthemenbeitrags ist es, den Nutzen der intraoperativen fluoreszenzgestützten Perfusionsmessung näher zu charakterisieren und hinsichtlich seiner Bedeutung für den klinischen Alltag einzuordnen.

Abstract

Insufficiency of gastrointestinal anastomoses represents a relevant risk of morbidity and mortality for affected patients. The perfusion quality of the ends of the intestine is the decisive parameter for ensuring sufficient healing of an anastomosis. Intraoperative fluorescence-guided perfusion assessment with indocyanine green is increasingly being used in modern visceral surgery to evaluate tissue perfusion prior to the fashioning of gastrointestinal anastomoses. This technique provides the possibility to distinguish between adequately and inadequately perfused tissue in order to place the anastomosis in the region with the best possible perfusion. Thus, surgeons have a measuring instrument that enables an objective assessment of the perfusion quality of the tissue to be undertaken in addition to a purely subjective macroscopic visual assessment, in order to achieve a better functional result for the patients. Currently, however, the value of this technique has not yet been conclusively clarified. The aim of this review article is to characterize the benefits of intraoperative fluorescence-guided perfusion assessment and to classify it with respect to its significance for routine clinical practice.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this article

Log in via an institution

Price excludes VAT (USA)
Tax calculation will be finalised during checkout.

Instant access to the full article PDF.

Institutional subscriptions

Abb. 1

Literatur

  1. Chadi SA, Fingerhut A, Berho M, DeMeester SR, Fleshman JW, Hyman NH, Margolin DA, Martz JE, McLemore EC, Molena D, Newman MI, Rafferty JF, Safar B, Senagore AJ, Zmora O, Wexner SD (2016) Emerging trends in the etiology, prevention and treatment of gastrointestinal anastomotic leakage. J Gastrointest Surg 20:2035–2051

    Article  Google Scholar 

  2. DSouza AV, Lin H, Henderson ER, Samkoe KS, Pogue BW (2016) Review of fluorescence guided surgery systems: identification of key performance capabilities beyond indocyanine green imaging. J Biomed Opt 21(8):80901

    Article  Google Scholar 

  3. De Leeuw F, Breuskin I, Abbaci M, Casiraghi O, Mirghani H, Ben Lakhdar A, Laplace-Builhé C, Hartl D (2016) Intraoperative near-infrared imaging for parathyroid gland identification by auto-fluorescence: a feasibility study. World J Surg. https://doi.org/10.1007/s00268-016-3571-5

    Article  PubMed  Google Scholar 

  4. Vilz TO, Kalff JC, Stoffels B (2021) Evidence of indocyanine green fluorescence in robotically assisted colorectal surgery: what is the status? Chirurg 92:115–121

    Article  CAS  Google Scholar 

  5. Reinhart MB, Huntington CR, Blair LJ, Heniford BT, Augenstein VA (2016) Indocyanine green: historical context, current applications, and future considerations. Surg Innov 23:166–175

    Article  Google Scholar 

  6. Zehetner J, DeMeester SR, Alicuben ET, Oh DS, Lipham JC, Hagen JA, DeMeester TR (2015) Intraoperative assessment of perfusion of the gastric graft and correlation with anastomotic leaks after esophagectomy. Ann Surg 262(1):74–78

    Article  Google Scholar 

  7. Van Daele E, Van Nieuwenhove Y, Ceelen W, Vanhove C, Braeckman BP, Hoorens A, Van Limmen J, Varin O, Van de Putte D, Willaert W, Pattyn P (2019) Near-infrared fluorescence guided esophageal reconstructive surgery: a systematic review. World J Gastrointest Oncol 11:250–263

    Article  Google Scholar 

  8. Meira J, Marques ML, Falcão-Reis F, Rebelo Gomes E, Carneiro  (2020) Immediate reactions to fluorescein and Indocyanine green in retinal angiography: review of literature and proposal for patient’s evaluation. Clin Ophthalmol 14:171–178

    Article  CAS  Google Scholar 

  9. Chi C, Du Y, Ye J, Kou D, Qiu J, Wang J, Tian J, Chen X (2014) Intraoperative imaging-guided cancer surgery: from current fluorescence molecular imaging methods to future multimodality imaging technology. Theranostics 4(11):1072–1084

    Article  Google Scholar 

  10. Lütken CD, Achiam MP, Osterkamp J, Svendsen MB, Nerup N (2021) Quantification of fluorescence angiography: toward a reliable intraoperative assessment of tissue perfusion—a narrative review. Langenbecks Arch Surg 406(2):251–259

    Article  Google Scholar 

  11. Nowak K, Karampinis I, Gerken ALH (2020) Application of fluorescent dyes in visceral surgery: state of the art and future perspectives. Visc Med 36(2):80–87

    Article  Google Scholar 

  12. Sperling J, Kauffels A, Grade M, Alves F, Kühn P, Ghadimi BM (2016) Intraoperative multidimensional visualization. Chirurg 87(12):1015–1024

    Article  CAS  Google Scholar 

  13. Gosvig K, Jensen SS, Qvist N, Nerup N, Agnus V, Diana M, Ellebæk MB (2021) Quantification of ICG fluorescence for the evaluation of intestinal perfusion: comparison between two software-based algorithms for quantification. Surg Endosc 35(9):5043–5050

    Article  Google Scholar 

  14. Urbanavičius L, Pattyn P, Van de Putte D, Venskutonis D (2011) How to assess intestinal viability during surgery: a review of techniques. World J Gastrointest Surg 3(5):59–69

    Article  Google Scholar 

  15. D’Urso A, Agnus V, Barberio M, Seeliger B, Marchegiani F, Charles AL, Geny B, Marescaux J, Mutter D, Diana M (2021) Computer-assisted quantification and visualization of bowel perfusion using fluorescence-based enhanced reality in left-sided colonic resections. Surg Endosc 35(8):4321–4331

    Article  Google Scholar 

  16. Hayami S, Matsuda K, Iwamoto H, Ueno M, Kawai M, Hirono S, Okada K, Miyazawa M, Tamura K, Mitani Y, Kitahata Y, Mizumoto Y, Yamaue H (2019) Visualization and quantification of anastomotic perfusion in colorectal surgery using near-infrared fluorescence. Tech Coloproctol 23(10):973–980

    Article  CAS  Google Scholar 

  17. Spota A, Al-Taher M, Felli E, Morales Conde S, Dal Dosso I, Moretto G, Spinoglio G, Baiocchi G, Vilallonga R, Impellizzeri H, Martin-Martin GP, Casali L, Franzini C, Silvestri M, de Manzini N, Castagnola M, Filauro M, Cosola D, Copaescu C, Garbarino GM, Pesce A, Calabrò M, de Nardi P, Anania G, Carus T, Boni L, Patané A, Santi C, Saadi A, Rollo A, Chautems R, Noguera J, Grosek J, D’Ambrosio G, Ferreira CM, Norcic G, Navarra G, Riva P, Quaresima S, Paganini A, Rosso N, De Paolis P, Balla A, Sauvain MO, Gialamas E, Bianchi G, La Greca G, Castoro C, Picchetto A, Franchello A, Tartamella L, Juvan R, Ioannidis O, Kosir JA, Bertani E, Stassen L, Marescaux J, Diana M (2021) Fluorescence-based bowel anastomosis perfusion evaluation: results from the IHU-IRCAD-EAES EURO-FIGS registry. Surg Endosc 35(12):7142–7153

    Article  Google Scholar 

  18. Chandler P, Wiesel O, Sherwinter DA (2021) Fluorescence-guided surgery of the esophagus. Ann Transl Med 9(10):908

    Article  CAS  Google Scholar 

  19. Ladak F, Dang JT, Switzer N, Mocanu V, Tian C, Birch D, Turner SR, Karmali S (2019) Indocyanine green for the prevention of anastomotic leaks following esophagectomy: a meta-analysis. Surg Endosc 33(2):384–394

    Article  Google Scholar 

  20. McDermott FD, Heeney A, Kelly ME, Steele RJ, Carlson GL, Winter DC (2015) Systematic review of preoperative, intraoperative and postoperative risk factors for colorectal anastomotic leaks. Br J Surg 102:462–479

    Article  CAS  Google Scholar 

  21. Platell C, Barwood N, Dorfmann G, Makin G (2007) The incidence of anastomotic leaks in patients undergoing colorectal surgery. Colorectal Dis 9:71–79

    Article  CAS  Google Scholar 

  22. De Nardi P, Elmore U, Maggi G, Maggiore R, Boni L, Cassinotti E, Fumagalli U, Gardani M, De Pascale S, Parise P, Vignali A, Rosati R (2020) Intraoperative angiography with indocyanine green to assess anastomosis perfusion in patients undergoing laparoscopic colorectal resection: results of a multicenter randomized controlled trial. Surg Endosc 34(1):53–60

    Article  Google Scholar 

  23. Alekseev M, Rybakov E, Shelygin Y, Chernyshov S, Zarodnyuk I (2020) A study investigating the perfusion of colorectal anastomoses using fluorescence angiography: results of the FLAG randomized trial. Colorectal Dis 22(9):1147–1153

    Article  CAS  Google Scholar 

  24. Trastulli S, Munzi G, Desiderio J, Cirocchi R, Rossi M, Parisi A (2021) Indocyanine green fluorescence angiography versus standard intraoperative methods for prevention of anastomotic leak in colorectal surgery: meta-analysis. Br J Surg 108(4):359–372

    Article  CAS  Google Scholar 

  25. Gockel I, Jansen-Winkeln B, Sucher R, Rayes N, Thieme R, Moulla Y, Niebisch S, Rademacher S, Seehofer D, Schierle K, Bläker H, Neumuth T, Melzer A, Maktabi M, Köhler H, Chalopin C (2020) Hyperspektral-Imaging (HSI) – eine verlässliche Gewebedifferenzierung? Zentralbl Chir 145(2):125–129

    Article  Google Scholar 

  26. Hennig S, Jansen-Winkeln B, Köhler H, Knospe L, Chalopin C, Maktabi M, Pfahl A, Hoffmann J, Kwast S, Gockel I, Moulla Y (2021) Novel intraoperative imaging of gastric tube perfusion during oncologic esophagectomy‑a pilot study comparing hyperspectral imaging (HSI) and fluorescence imaging (FI) with indocyanine green (ICG). Cancers (Basel) 14(1):97

    Article  Google Scholar 

Download references

Author information

Authors and Affiliations

  1. Klinik für Allgemein‑, Viszeral- und Kinderchirurgie, Universitätsmedizin Göttingen, Georg-August-Universität Göttingen, Robert-Koch-Str. 40, 37075, Göttingen, Deutschland

    J. Sperling, M. Grade, M. von Heesen & M. Ghadim

Authors
  1. J. Sperling
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

  2. M. Grade
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

  3. M. von Heesen
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

  4. M. Ghadim
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

Corresponding author

Correspondence to J. Sperling.

Ethics declarations

Interessenkonflikt

J. Sperling, M. Grade, M. von Heesen und M. Ghadim geben an, dass kein Interessenkonflikt besteht.

Alle beschriebenen Untersuchungen am Menschen oder an menschlichem Gewebe wurden mit Zustimmung der zuständigen Ethikkommission, im Einklang mit nationalem Recht sowie gemäß der Deklaration von Helsinki von 1975 (in der aktuellen, überarbeiteten Fassung) durchgeführt. Von allen beteiligten Patienten liegt gemäß den zitierten Publikationen eine Einverständniserklärung vor.

Additional information

Redaktion

I. Gockel, Leipzig

figure qr

Zusatzmaterial online – bitte QR-Code scannen

Supplementary Information

Video 1: Das Video zeigt die fluoreszenzgestützte Perfusionsmessung des Magenschlauches im Rahmen einer Ösophagusresektion. Links im Video wird die fusionierte Visualisierung von Weißlicht und ICG-Fluoreszenz dargestellt. Rechts im Video wird synchron der identische Bildausschnitt wie auf der linken abgebildet, jedoch mit reiner ICG-Fluoreszenzdarstellung ohne Weißlichtanteil. Zum Ende des Videos wird eine Pinzette an der Lokalisation platziert, die bei der makroskopisch-visuellen Beurteilung eine verminderte Perfusion vermuten ließ. Hier erfolgt zum Abschluss eine Fadenmarkierung per Naht. Mit freundlicher Genehmigung, © J. Sperling, Göttingen, alle Rechte vorbehalten. Videoakquisition mit QUEST SPECTRUM®-Kamerasystem (Quest Medical Imaging, Middenmeer, Niederlande).

Rights and permissions

Reprints and permissions

About this article

Check for updates. Verify currency and authenticity via CrossMark

Cite this article

Sperling, J., Grade, M., von Heesen, M. et al. Intraoperative fluoreszenzgestützte Perfusionsmessung mit Indocyaningrün – erhöhte Sicherheit bei gastrointestinalen Anastomosen?. Chirurgie 93, 934–939 (2022). https://doi.org/10.1007/s00104-022-01679-8

Download citation

  • Accepted:

  • Published:

  • Issue Date:

  • DOI: https://doi.org/10.1007/s00104-022-01679-8

Schlüsselwörter

Keywords

Search

Navigation