Page 173

proefschrift_Schols_SLV

  Summary, discussion and future perspectives   171  Discussion and future perspectives  The  research  performed  in  this  thesis  underlines  the  potential  of  real‐time,  intraoperative  optical  tools  facilitating  improved  anatomical  navigation.  Innovative  optical  techniques  might  ultimately  be  implemented  during  routine  surgery  as  an  adjunct  to  current  imaging  modalities  or  even  (partly)  replace  conventional  imaging  methods,  such  as  conventional  intraoperative  cholangiography  in  laparoscopic  cholecystectomy.  Tissue differentiation beyond the limits of the human eye  As  already  highlighted  in  the  Introduction  of  this  thesis  (Chapter  1),  in  vivo  optical  techniques  can  be  based  on  exogenous  or  endogenous  contrasts.  The  research  described in this thesis studied both types of optical techniques. Current state‐of‐the‐art  fluorescence imaging of tissues is based on exogenous contrast agents active in the  near‐infrared  (NIR)  spectral  range  (wavelength  range:  700  –  900  nm).  Tissue  auto‐fluorescence,   absorbance  and  scattering  are  minimized  in  this  wavelength  range,  making NIR fluorophores advantageous over optical dyes which are fluorescent in the  visible range, below the NIR range3,4. NIR imaging has already been applied for various  clinical  applications  in  surgery,  for  both  anatomical  guidance  (Chapter  2)  and  intraoperative cancer detection5‐8.   Wide‐band  (wavelength  range:  350  –  1830  nm)  diffuse  reflectance  spectroscopy  is  based  on  endogenous  tissue  contrasts.  In  the  so‐called  extended  NIR  spectral  range  (wavelength range: 1100 – 1400 nm) particularly the endogenous tissue chromophores  water and lipid generate different spectra. The different spectra are due to the fact that  the  chemical  tissue  composition  differs  per  tissue  type.  For  example,  adipose  tissue  contains 11.4  to  30.5% water and  61.4  to  87.3%  lipid; blood constitutes  for  79.0% of  water and only for 0.6% of lipid9.   This  “second near‐infrared window”  10  is a  relatively  undiscovered  field  in biomedical  imaging. This is mainly due to the spectral response limit of silicon (Si) cameras that are  blind  beyond  1100  nm.  With  the  availability  of  indium  gallium  arsenide  (InGaAs:  ≥900 nm)  sensor  camera  chips  next  to  standard  silicon  (Si:  ≤1000  nm)  sensors11,  this  extended spectral window now becomes applicable for affordable optical imaging.  In the extended NIR spectral range, deep tissue imaging is very well possible, given an  even  further minimized  auto‐fluorescence  and  scattering  compared  to  the  “first  NIR  window”. Cao et al have demonstrated that multispectral imaging in the extended NIR  range provides new opportunities for label‐free imaging, i.e. without administration of  exogenous contrast agents9.  


proefschrift_Schols_SLV
To see the actual publication please follow the link above