Page 93

proefschrift_Schols_SLV

  Multispectral characterization of tissues encountered during laparoscopic colorectal surgery  91  Introduction  Great public attention is paid to surgical safety, in particular the safety of endoscopic  surgery1.  In  addition,  efficiency  is  of  constant  concern  in modern  healthcare. Hence,  dedicated  clinical  programs  have  been  designed  for  inguinal  hernia  and  gallbladder  surgery to increase patient volume, improve safety and efficiency and thus save money.  Colorectal  surgery  is  the  latest  form  of  high‐volume‐surgery  for  which  laparoscopic  techniques have now widely been introduced. This is an advanced procedure requiring  a high level of endoscopic skills. As an example, Kim (2009) gives a detailed description  of  the  laparoscopic  low  anterior  resection  (or  rectum  resection)  in  an  electronic  reference2.  Finding  and  identifying  the  right  tissue  structures  and  anatomical  planes  takes time and has its risks. Iatrogenic vascular injury, ureter lesion and nerve damage  are some examples of complications that may occur.   To  identify  the  correct  anatomical  planes,  different  types  of  fatty  tissue  and  blood  vessels are used for orientation. If in addition to normal vision and common anatomical  knowledge, essential anatomical planes and structures could be additionally enhanced  or even specifically identified, this would beneficially influence the safety and efficiency  of laparoscopic colorectal surgery.  Multispectral  imaging  uses  light  at  wavelengths  beyond  the  visible  range  to  enhance  tissue  structures.  Tissue  contrasts  and  light  penetration  depth  vary  with  wavelength.  Using these phenomena, hidden structures under a layer of fatty or connective tissue  can, for instance, be visualized by utilizing spectral differences of the reflected light. For  example,  it  is  well  known  that  vasculature  perfused  with  highly  oxygenated  blood  reflects  near‐infrared  light  in  a  different  way  than  vasculature  perfused  with  deoxygenated  blood3,4.  With  electronic  processing,  the  difference  can  be  visually  enhanced. In cardiac surgery, these two characteristics have led to a clearer, in‐depth  visualization of the coronary arteries, and clearer differentiation from adjacent veins5‐7.  The  goal  is  to  help  develop  an  endoscopic  imaging  device  enabling  laparoscopic  surgeons to more clearly distinguish critical anatomical structures (e.g. ureter, arteries,  veins,  nerves)  by  selective  contrast  enhancement  and  in‐depth  visualization  of  these  structures (without administration of a chromophore or fluorophore or other contrast  agent).  As a first step to achieve this, diffusely reflected wide band light spectra were measured  from different tissue types in freshly resected colonic specimens: healthy colonic tissue,  arteries, veins, ureter, and mesenteric fat. A mathematical method was then applied to  distinguish between these tissue types based upon analysis of the observed spectra. 


proefschrift_Schols_SLV
To see the actual publication please follow the link above