Page 30

proefschrift_Schols_SLV

Chapter 2  volume laparoscopic gastrointestinal surgery, with special emphasis on biliary tract and  colorectal surgery.   Deeper  light  penetration  in  tissues,  by  utilizing  new  optical  imaging  methods,  can  facilitate  earlier  and  clearer  identification  of  essential  anatomy  during  surgery,  for  example  a  ureter  beneath  a  layer  of  adipose  or  connective  tissue.  The  assumed  maximum  light  penetration  depth  in  tissue  varies  from  a  few  millimeters  (optical  coherence  tomography)  up  to  over  one  centimeter  (NIR  fluorescence  imaging,  optoacoustic  imaging).  This  doubtlessly  is an improvement compared  to conventional  laparoscopic  imaging.  In  particular  the  near‐infrared  light  spectrum  is  capable  of  penetrating relatively deeply into tissues such as the mesenteric adipose tissue. Yet, the  increased  penetration  depth  of  emerging  imaging  technologies  is  limited.  Anatomy  navigation at depths larger than one centimeter remains challenging.  All  imaging  methods  described  in  this  review  can  be  applied  for  the  identification  of  anatomical  structures  during  surgery.  Infrared  ray  imaging  and  near‐infrared  fluorescence  imaging have been  tested  successfully  for  the  intraoperative  localization  of blood vessels, extra‐hepatic bile ducts, ureter and lymph nodes or vessels. According  to  the  literature  optical  coherence  tomography  can  improve  the  visual  contrast  of  blood vessels, nerves and lymphatics. Hyperspectral imaging has been investigated for  blood  vessel  and  extra‐hepatic  bile  duct  imaging.  Optoacoustic  imaging  has  not  yet  been  tested  for  a  wide  variety  of  applications,  but  should  be  able  to  detect  blood  vessels  at  larger  depths  (assumed  penetration  depth  >1cm).  Diffuse  optical  spectroscopy is not yet available for video imaging of anatomical structures, but there  is potential for contrast enhancement of blood vessel and ureter.   Furthermore,  a  better  real‐time  intraoperative  understanding  of  physiology  can  be  obtained by implementing novel optical imaging methods. The assessment of dynamic  organ  perfusion  can  be  performed  by  using  infrared  ray  imaging,  NIR  fluorescence  imaging,  hyperspectral  imaging  and  optoacoustic  imaging.  For  blood  oxygen  determination technologies like diffuse optical spectroscopy and hyperspectral imaging  provide new opportunities. In gastrointestinal surgery the real‐time assessment of the  intestinal microcirculation might, for instance, be helpful to facilitate critical decision‐making  28  whether to make an intestinal anastomosis or not.   Practical advantages of the non‐invasive optical imaging modalities, discussed here, are  that  they  neither  involve  radiation  exposure  nor  extra  personnel  in  the  operating  theatre, together with a negligible extension of operation duration.   Only  for  NIR  fluorescence  imaging  the  pre‐  or  peroperative  administration  of  a  fluorophore (optical dye) is required. The number of currently available optical dyes for  fluorescence  imaging  is  restricted.  Indocyanine  green  and  methylene  blue  are  FDA 


proefschrift_Schols_SLV
To see the actual publication please follow the link above