Page 162

proefschrift_Schols_SLV

Chapter 10  this, feature Ft36 was established. Another blood‐related feature (Ft3) in the Si sensor  range  was  complementary  for  distinguishing  parathyroid  from  surrounding  adipose  tissue  (Figure 10.4). Within  the InGaAs sensor range  fat‐related  features  (Figure 10.5,  respectively Ft12 and Ft14, and Ft12 and Ft17) performed best for enabling automated  tissue  classification.  Combining  Si  and  InGaAs  sensor  features  resulted  in  improved  tissue classification, this was especially profound when discriminating parathyroid from  adipose  tissue.  The  statistically  different  spectral  features  used  for  classification  of  parathyroid versus adipose tissue or thyroid are probably due to differences in chemical  composition (e.g., water/lipid content) of the investigated tissues and structures.  Experimental  methods  such  as  near‐infrared  fluorescence  imaging  after  peripheral  infusion of aminolevulinic acid8,9 or methylene blue10 (i.e. exogenous contrast agents)  can be used for parathyroid gland or parathyroid adenoma localization. The reflectance  spectra in our study, which were the basis to extract spectral features, originate from  intrinsic  tissue  properties  (i.e.  endogenous  chromophores)  that  do  not  require  dye  administration.  Consequently  there  is  no  risk  of  potential  toxicity  or  allergy  to  a  contrast agent.   As  the  LOO  cross‐validation  method  inherently  produces  relatively  optimistic  classification results, external validation remains essential before classification models  can be implemented in clinical practice37. Such validation would need to be performed  on newly acquired data in a multi‐center study.   In this study, we use physiological knowledge on composition of different tissue types,  and  thereby  use  the  pre‐defined  spectral  regions  of  interest  covering  hemoglobin,  water and fat. Tissue differentiation on the basis of completely automatically extracted  features from a larger data set might achieve better results, and should be explored in  future work. Additionally, as the acquired reflectance spectra are specific to the probe  geometry, more research is needed on the relation between these reflectance spectra  and in vivo intrinsic tissue biological properties which potentially could be captured by  optical tissue properties. This is needed to obtain a better understanding of the nature  of  discrimination  performance:  i.e.  whether  parathyroid  glands  can  be  optically  distinguished  from  surrounding  adipose  tissues  or  adjacent  thyroid  tissue  based  on  differences  in  light  scattering  behaviour  (related  to  structural  differences)  or  due  to  differences  in  absorption  behaviour  (related  to  chromophore  concentrations  such  as  blood,  water  and  fat).  Such  an  approach  would  also  be  tissue‐specific  and  robust  to  inter‐patient and multi‐center variability.   The gold standard used in this study was the surgeon’s visual judgment  (one surgeon  who has performed >1000 thyroid surgeries; histo‐pathological confirmation of the in  vivo measured  tissues  was  not  possible).  This  judgment  is  based  on  color  (spectral)  information, on the recognition of anatomical position as well as on spatial structure of  160 


proefschrift_Schols_SLV
To see the actual publication please follow the link above