Optimizing the fluorescent visualization with Indocyanine green during laparoscopic cholecystectomy

Cover Page

Cite item

Abstract

BACKGROUND: The prevention of damaging the bile ducts during surgical interventions in patients with calculous cholecystitis remains a topical problem in modern abdominal surgery. The incidence of damaging the bile ducts reaches 0.4–2%, while in cases of complicated forms — up to 5.2%. AIM: determining the optimal dosage and timing of administering the Indocyanine green (ICG) for increasing the efficiency of fluorescent cholangiography during the course of laparoscopic cholecystectomy in cases of calculous cholecystitis. The top-priority task of the research is minimizing the risks of injuring the bile ducts by means of clear intraoperative visualization of the extrahepatic bile ducts. METHODS: Prospective non-randomized research was conducted within the premises of the University Clinical Center named after V.V. Vinogradov (affiliated branch) of the RUDN University during the period from March 2024 until April 2025. The research included 276 patients undergoing the laparoscopic cholecystectomy with using the ICG-cholangiography. The dosages of Indocyanine green used (1.25 mg; 2.5 mg; 5 mg; 10 mg) were administered in various time periods before starting the surgery (from 40 minutes up to 6 hours), as well as intraoperatively. The evaluation included the degree of fluorescence, the time from the moment of administering the Indocyanine green until the optimal fluorescence of the bile ducts and of the liver required for the safe conduction of laparoscopic cholecystectomy, as well as the possibility to correct the hyper- and hypofluorescence by changing the equipment settings. RESULTS: Optimal visualization of the extrahepatic bile ducts was observed at a dosage of 5 mg of ICG 3–5 hours after the administration, for the 2.5 mg dosage — 2–3 hours, while for the 1.25 mg dosage, the time was 40–120 minutes. Intraoperative administration of 1.25 mg provided a rapid visualization, but caused hyperfluorescence, complicating the determination of the topography of bile ducts, which was corrected by equipment settings. CONCLUSION: Fluorescent cholangiography with using the Indocyanine green is a safe and effective method of visualizing the extrahepatic bile ducts during laparoscopic cholecystectomy. The most optimal dosages of Indocyanine green are the following: 1.25 mg — 40–120 minutes, 2.5 mg — 2–3 hours and 5 mg — 3–5 hours before the intervention. The 1.25 mg dosage can be administered intraoperatively with further correction of equipment settings at the menu of the video-system (by lowering the enhancement and the intensity parameters) for decreasing the hyperfluorescence effect.

About the authors

Mikhail V. Kosachenko

Peoples’ Friendship University of Russia

Author for correspondence.
Email: kosach13@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-9735-6219
SPIN-code: 6638-4286

MD, PhD

Russian Federation, 6 Miklukho-Maklaya st, Moscow, 117198

Alexander M. Leonovich

Peoples’ Friendship University of Russia

Email: leon_vgmu@mail.ru
ORCID iD: 0009-0007-1701-3042
Russian Federation, 6 Miklukho-Maklaya st, Moscow, 117198

Aleksei E. Klimov

Peoples’ Friendship University of Russia

Email: klimov.pfu@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1397-9540
SPIN-code: 8816-8365

MD, PhD, Professor

Russian Federation, 6 Miklukho-Maklaya st, Moscow, 117198

Anna V. Burlakova

Peoples’ Friendship University of Russia

Email: burlakova.09@list.ru
ORCID iD: 0000-0002-1248-7579
SPIN-code: 5285-6367
Russian Federation, 6 Miklukho-Maklaya st, Moscow, 117198

References

  1. Alexander HC, Bartlett AS, Wells CI, et al. Reporting of complications after laparoscopic cholecystectomy: A systematic review. HPB (Oxford). 2018;20(9):786–794. doi: 10.1016/j.hpb.2018.03.004
  2. Гальперин Э.И., Чевокин А.Ю. «Свежие» повреждения желчных протоков // Хирургия. Журнал им. Н.И. Пирогова. 2010. № 10. С. 4–10. [Galperin EI, Chevokin AIu. Intraoperative injuries of bile ducts. N.I. Pirogov Journal of Surgery. 2010;(10):4–10]. EDN: NQZLLX
  3. Mallet-Guy P, Kesterns PL. Syndrome post-cholecystectomie. Paris: Masson et Cie; 1970.
  4. Vincenzi P, Mocchegiani F, Nicolini D, et al. Bile duct injuries after cholecystectomy: An individual patient data systematic review. J Clin Med. 2024;13(16):4837. doi: 10.3390/jcm13164837
  5. De Angelis N, Catena F, Memeo R, et al. 2020 WSES guidelines for the detection and management of bile duct injury during cholecystectomy. World J Emerg Surg. 2021;16(1):30. doi: 10.1186/s13017-021-00369-w
  6. Strasberg SM, Hertl M, Soper NJ. An analysis of the problem of biliary injury during laparoscopic cholecystectomy. J Am Coll Surg. 1995;180(1):101–125.
  7. Ostapenko A, Kleiner D. Challenging orthodoxy: Beyond the critical view of safety. J Gastrointest Surg. 2023;27(1):89–92. doi: 10.1007/s11605-022-05500-z
  8. Yang S, Hu S, Gu X, Zhang X. Analysis of risk factors for bile duct injury in laparoscopic cholecystectomy in China: A systematic review and meta-analysis. Medicine (Baltimore). 2022;101(37):e30365. doi: 10.1097/MD.0000000000030365
  9. Kono Y, Ishizawa T, Tani K, et al. Techniques of fluorescence cholangiography during laparoscopic cholecystectomy for better delineation of the bile duct anatomy. Medicine (Baltimore). 2015;94(25):e1005. doi: 10.1097/MD.0000000000001005
  10. Manasseh M, Davis H, Bowling K. Evaluating the role of indocyanine green fluorescence imaging in enhancing safety and efficacy during laparoscopic cholecystectomy: A systematic review. Cureus. 2024;16(11):e73388. doi: 10.7759/cureus.73388
  11. Serban D, Badiu DC, Davitoiu D, et al. Systematic review of the role of indocyanine green near-infrared fluorescence in safe laparoscopic cholecystectomy (Review). Exp Ther Med. 2022;23(2):187. doi: 10.3892/etm.2021.11110
  12. Papayan G, Akopov A. Potential of indocyanine green near-infrared fluorescence imaging in experimental and clinical practice. Photodiagnosis Photodyn Ther. 2018;24:292–299. doi: 10.1016/j.pdpdt.2018.10.011
  13. Pardo Aranda F, Gené Škrabec C, López-Sánchez J, et al. Indocyanine green (ICG) fluorescent cholangiography in laparoscopic cholecystectomy: Simplifying time and dose. Dig Liver Dis. 2023;55(2):249–253. doi: 10.1016/j.dld.2022.10.023
  14. Wang X, Teh CS, Ishizawa T, et al. Consensus guidelines for the use of fluorescence imaging in hepatobiliary surgery. Ann Surg. 2021;274(1):97–106. doi: 10.1097/SLA.0000000000004718.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. Mirizzi syndrome: tight fusion of the Hartmann pouch with the hepatic duct (arrow) due to inflammation (incipience of Mirizzi syndrome formation).

Download (1MB)
3. Fig. 2. Damage of the subsegmental duct: bile leakage after damage to the subsegmental duct (arrow).

Download (1MB)

Copyright (c) 2025 Eco-Vector

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

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».