Page 131

proefschrift_Schols_SLV

  Differentiation between nerve and adipose tissue using wide‐band spectroscopy  129  Introduction  The  ability  to  visually  distinguish  vital  anatomy,  such  as  nerve  tissue,  is  of  great  importance during all surgical procedures.  There is a wide variety of procedures with a  realistic chance of peroperative nerve injury that may result in temporary or permanent  dysfunction of motor or sensory nerves. Extra caution is, for example, required during  complicated  surgical  procedures  like  thyroidectomy1  and  total  mesorectal  excision2,3,  but  also during  less difficult procedures  such  as  inguinal hernia  repair4. When  spatial  perception  from  direct  sight  and  haptic  feedback  from  direct  touch  are  lacking  (e.g.  during minimally  invasive  surgery) nerve  identification  can  be  even more  challenging  than during delicate open surgery. Therefore, a reliable tool to enhance the contrast of  nerve  tissue  from  its  surroundings  is  desirable  for  improved  intraoperative  nerve  detection  and  preservation.  Exploring  optical  spectroscopy  techniques  might  offer  a  roadmap towards such a tool.    Aerospace  science  combines  hyperspectral  camera  technology,  with  pre‐acquired  library  spectra  recorded  on  the  earth  surface,  to  generate  satellite  images  for  discovering  places  of  interest  for  e.g.  agricultural  purposes5,6  and  military  and  homeland  security  applications7.  Furthermore,  hyperspectral  imaging  incorporates  potential to facilitate image‐guided surgery8. It has, for example, been investigated for  noninvasive  intraoperative  assessment  of  renal  oxygenation  (i.e.,  tissue  oxygen  saturation)  during  partial  nephrectomy9,10,  for  intraoperative  enhancement  of  biliary  imaging  (i.e.,  anatomical  imaging)  during  laparoscopic  cholecystectomy11  and  for  intraoperative  assessment  of  resection  margins  for  residual  tumor  tissue  (i.e.,  tumor  detection) in breast cancer surgery12.  Arrays  of  Charge‐Coupled  Devices  (CCD)  and  Complementary  Metal  Oxide  Semiconductors  (CMOS)  are  the  most  commonly  used  detectors  (camera  chips)  in  medical  hyperspectral  imaging  systems,  which  can  be  composed  of  silicon  (Si)  and  indium  gallium  arsenide  (InGaAs)  sensors.  Si  sensors  cover  the  wavelength  range  of  400 – 1000 nm, whereas InGaAs  sensors  are  typically  sensitive  in  the 900 – 1700 nm  wavelength  region  and  depending  on  the  amount  of  Indium‐doping  the  longer  wavelength boundary can shift up to 2500 nm8.   Intraoperative  recurrent  laryngeal  nerve  (RLN)  identification  before  removal  of  the  thyroid  gland  is  of  great  importance.  The  RLN  diameter  is  on  average  2 mm13.  In  a  retrospective  analysis  of  5104  primary  and  685  secondary  thyroidectomies,  transient  vocal problems as a consequence of RLN palsy occurred in respectively 2% and 1% of  cases (permanent in 0.5% and 1.5%). Furthermore the rate of permanent complications  was  found  to  be  significantly  higher  in  reoperative  surgery14.  Routine  visual  RLN  identification currently remains the gold standard for preventing iatrogenic nerve injury 


proefschrift_Schols_SLV
To see the actual publication please follow the link above