Background. Indocyanine green (ICG) fluorescence imaging is a surgical tool with increasing applications in various surgical disciplines. During nonunion resection, the assessment of bone vascularization is currently based only on the surgeon’s experience. We introduced the use of indocyanine green (ICG) angiography in orthopedics.
The aims of the study: 1) to use ICG fluorescence angiography to evaluate the bone perfusion in patients with atrophic nonunion, where poor or absent ICG flow reveals avascular tissue associated with bone necrosis requiring surgical resections; 2) to describe our case series of patients operated with this technique.
Methods. We used ICG angiography in patients operated for tibial nonunion resection. We administered 0.5 mg/kg of ICG powder dissolved in sterile saline at 2.5 mg/ml concentration. The time from the injection to the beginning of appreciation of the green dye was measured. Non-viable bone was resected accordingly. Patient underwent routine follow-up. We enrolled all the suitable patients operated from April 2019 to June 2021 and matched three control patients for each of them. We reviewed their medical records and noted any relevant data.
Results. We enrolled 4 cases and 12 controls, all male. The mean age was 30.8±6.9 years. The mean duration from trauma to surgery was 10.5 (0.7-25.0) months. The mean duration of surgery was 190.8±40.3 min. The defect size was 4.89±2.03 cm. ICG allowed rapid visualization of bone vascularization after 25-45 sec. No adverse events were observed. The mean external fixation time was 11.8±5.0 months. The mean external fixation index was 2.69±1.10. Seven patients needed a surgical revision during treatment. Three patients underwent reintervention after frame removal. There are no statistically significant differences between cases and controls.
Conclusions. The research findings of this study are limited by the small number of observations. However, this technique is safe, easy, and rapid and may contribute to intraoperative decision of how much to resect. Using ICG could objectively demonstrate bone perfusion to help surgeons to avoid massive bone defects.
Введение. Флуоресцентная визуализация индоцианином зеленым (ICG) — это хирургический метод исследования, который находит все более широкое применение в различных хирургических специальностях. В настоящее время оценка жизнеспособности костной ткани в ходе резекции по поводу несращения перелома основывается только на опыте хирурга. Мы апробировали ангиографию с индоцианином зеленым при ортопедических вмешательствах.
Материал и методы. ICG-ангиография проводилась пациентам, которым выполняли резекцию большеберцовой кости по поводу несращения. Мы вводили 0,5 мг/кг порошка с ICG, растворенного в стерильном физрастворе в концентрации 2,5 мг/мл. Измеряли время от инъекции до обнаружения зеленого красителя в зоне несращения. На основании полученного результата нежизнеспособная костная ткань резецировалась. Пациент проходил плановое наблюдение. В исследование вошли все пациенты, удовлетворяющие критериям включения и прооперированные с апреля 2019 по июнь 2021 г. Для каждого пациента были подобраны по три контрольных пациента. Мы изучили их медицинские документы и зафиксировали все клинически значимые данные.
Результаты. В исследование были включены 4 исследуемых пациента и 12 контрольных, все мужчины. Средний возраст составил 30,8±6,9 года, среднее время от травмы до операции — 10,5 (0,7–25,0) мес., средняя длительность операции — 190,8±40,3 мин. Средний размер дефекта был равен 4,89±2,03 см. ICG-ангиография позволяла оценить степень васкуляризации костной ткани через 25–45 сек. с момента введения красителя. Нежелательных явлений не наблюдалось. Средняя продолжительность внешней фиксации составила 11,8±5,0 мес., средний индекс внешней фиксации — 2,69±1,10. В ходе лечения семи пациентам потребовалась хирургическая ревизия. Трем пациентам было проведено повторное вмешательство после демонтажа аппарата. Статистически значимых различий между группой исследования и контрольной группой выявлено не было.
Заключение. Результаты данного исследования ограничены небольшим количеством наблюдений. Тем не менее описанный метод исследования безопасен и прост, при необходимости позволяет во время операции быстро принять решение об объеме резекции. ICG-ангиография является объективным методом визуализации перфузии кости, помогая хирургам избежать массивных костных дефектов.