Page 174

proefschrift_Schols_SLV

Chapter 11  Near‐infrared fluorescence imaging: limitations and future perspectives  As underlined by this thesis, near‐infrared fluorescence imaging enables identification  of  several  vital  anatomical  structures  (e.g.  bile  ducts,  arteries,  ureters),  even  when  covered  under  a  layer  of  fatty  tissue.  These  are  all  hollow  structures  that  can  be  delineated  using  endoluminal  transported  dyes.  For  nerve  imaging,  indirect  nerve  detection by illumination of a neurovascular bundle has been reported12. Nerve‐specific  agents  are  not  yet  available  for  clinical  testing.  In  vivo  optical  imaging  of  peripheral  nerves  using  systemically  administered  myelin‐selective  fluorescent  dyes  in  a  rat  and  pig model13 or nerve‐highlighting fluorescent peptides in mice14, have been described  though.  A  new  NIR  fluorescent  dye  for  use  in  the  design  of  nerve‐targeted  optical  imaging probes is also being developed using a rat model15.   Besides  anatomical  imaging,  NIRF  imaging  is  extensively  explored  for  image‐guided  cancer surgery (e.g. for sentinel lymph node detection in breast cancer, gastric cancer,  melanoma and colorectal cancer surgery)16.  Compared  to  conventional  radiological  imaging  techniques,  NIRF  imaging has  already  been deemed cost‐effective19. Also, this new optical imaging technique is regarded as a  safe,  simple  method  with  the  great  advantage  of  enabling  real‐time  imaging  of  tissues17,18,20‐22.  The  safety  of  the  clinically  approved  fluorescent  dyes  ICG  and  methylene blue (MB) is supported by the absence of reported adverse reactions in the  literature6,17,18,20‐34.  To  further  minimize  the  risk of  a  possible  adverse  reaction  to  the  iodine in ICG8, an iodine‐free preparation of ICG31 can be used for NIRF imaging.   NIRF imaging has the potential and promise to become standard clinical practice during  minimally  invasive  surgery  when  identification  of  a  critical  anatomical  structure  is  required. However, this technique still has limitations that require optimization.   The  first  of  these  limitations  is  the  current  state  of  the  NIRF  imaging  systems.  It  is  obvious  that  the  presently  available  imaging  systems  will  be  subjected  to  further  development to improve performance and user‐friendliness. Presently, the surgeon is  merely  “left  in  the  dark”  when  viewing  in  fluorescence  mode,  so  one  of  the  improvements  that  can  greatly  influence  the  performance  of  NIRF  imaging  during  surgery would be the ability to merge white light and fluorescence images in real‐time,  thereby showing fluorescent structures in their anatomical context.   Another limitation of NIRF imaging is the limited penetration depth at which structures  can be visualized using the currently available dyes and imaging systems. Various values  have been reported in the literature5,35, with a maximum penetration depth found of 10  mm  in  fatty  tissue.  Novel  fluorescent  dyes  and  dedicated  NIRF  imaging  systems  are  needed to improve penetration depth, as in surgery essential structures are not seldom  covered by a layer of ≥10 mm fatty tissue.   172 


proefschrift_Schols_SLV
To see the actual publication please follow the link above