Page 111

proefschrift_Schols_SLV

  Automated spectroscopic tissue classification in colorectal surgery  109  Introduction  In colorectal resection, surgical dissection and intraoperative decision‐making involves  visual  distinction  of  critical  anatomy,  such  as  ureters  and  arteries.  Especially  during  laparoscopy,  when  spatial  perception  from  direct  sight  and  haptic  feedback  from  palpation  are  absent,  identifying  these  tissues  can  be  even  more  challenging  than  during open surgery. Reported incidence of ureteral injury during this type of surgery is  0.66%1,  which  may  cause  serious  clinical  problems  like  intra‐abdominal  sepsis,  renal  failure and loss of renal function2. Additionally, incidence of iatrogenic ureteral injuries  in  patients undergoing  laparoscopy was  found  to be  significantly higher compared  to  open procedures (0.15% in open surgery and 0.66% in laparoscopic surgery)1,3. In obese  patients, ureter identification can be especially challenging and time‐consuming. While  the  ureter  is  a  unique  structure,  there  are  several  arteries  in  the mesentery  of  the  colon. Detecting the course of these arteries is e.g. crucial in deciding how to maintain  proper  arterial  blood  supply  of  the  colorectal  anastomosis  after  colorectal  resection.  Proper  arterial  blood  supply  is  an  important  factor  of  anastomotic  viability4  and,  if  disrupted,  a  risk  factor  for  anastomotic  leakage.  Anastomotic  leakage  occurs  in  6.4‐7.5% of patients undergoing colonic cancer surgery5,6.   A non‐invasive tool enhancing the visual contrast of ureters and arteries within adipose  surroundings  is  desirable  for improved  intraoperative  recognition of  these  structures.  Near‐infrared  fluorescence  imaging  has  been  demonstrated  for  real‐time,  intraoperative  visualization  of  ureters7‐9  and  arteries10‐12.  However,  this  technique  requires  administration  of  a  contrast  agent.  Exploration  of  optical  spectroscopic  techniques based on endogenous contrasts might offer an alternative.   Hyperspectral  camera  technology,  with  pre‐acquired  library‐spectra  recorded  on  the  earth surface are used to generate satellite images for discovering places of interest for  e.g.  agricultural  purposes13,14  or  military  and  homeland  security  applications15.  This  technology incorporates potential to facilitate image‐guided surgery as well16. It has, for  example, been investigated for contrast enhancement of coronary arteries during open  heart  surgery17,  for  intraoperative  assessment  of  tissue  oxygen  saturation18,19,  for  intraoperative enhancement of bile ducts20 and for intraoperative tumor detection21.   Medical  hyperspectral  imaging  systems  usually  are  based  on  silicon  (Si)  or  indium  gallium  arsenide  (InGaAs)  camera  chips.  Si  roughly  covers  the  wavelength  range  of  400 – 1000 nm, whereas InGaAs is typically sensitive in the 900 – 1700 nm wavelength  region with the possibility to push its boundary up to 2500 nm16.   In  an  abdominal  surgery  pig  model,  Akbari  et  al.22,  demonstrated  the  potential  of  hyperspectral  imaging  (wavelength  range  400  –  1700  nm)  for  detection  and  differentiation of arteries and veins. Furthermore, the potential of in vivo multispectral 


proefschrift_Schols_SLV
To see the actual publication please follow the link above