Præcis genkendelse med forbedret syn af endokrine nakkemål (PREVENT)

Den største udfordring i skjoldbruskkirtel- og biskjoldbruskkirtlen er sikker identifikation af den recidiverende larynxnerve (RLN) og lokaliseringen af ​​biskjoldbruskkirtlerne (der skal bevares eller fjernes selektivt). Iatrogene skader på biskjoldbruskkirtlerne under skjoldbruskkirtlen (som resulterer i forbigående eller permanent hypocalcæmi) eller på RLN (som resulterer i hæshed, dysfoni, dyspnø) forekommer stadig, hvilket ofte kræver specialiseret behandling.

Procentdelen af ​​tilfældige parathyreoidektomier i specialiserede endokrine centre er omkring 16 %. I disse tilfælde er det mere sandsynligt at observere klinisk relevant hypocalcæmi end efter planlagt parathyreoidektomi for hyperparathyroidisme. Derfor er der et kritisk behov for en intraoperativ metode, der muliggør en præcis parathyreoidea-identifikation i realtid.

For nylig er det blevet påvist, at biskjoldbruskkirtlen viser en signifikant autofluorescens, som er forårsaget af de optiske egenskaber af en stadig ukendt iboende fluorofor. Når kirtlen exciteres af en lyskilde med en bølgelængde fra 750-785 nm, udsender den en fluorescenstop omkring 820 nm. Ved at drage fordel af denne egenskab kunne Falco et al., ved hjælp af et kommercielt tilgængeligt NIR-kamera (Fluobeam®, Fluoptics©, Frankrig), tydeligt visualisere biskjoldbruskkirtlerne ved kontrastfri fluorescensbilleddannelse og kunne nemt skelne dem fra skjoldbruskkirtlen og det omkringliggende område. væv. Ulempen med denne autofluorescens-baserede billeddannelse er, at den mangler kvantificering i realtid af fluorescensintensiteten.

Den hyperspektrale billeddannelse (HSI), som er en teknologi, der kombinerer et spektrometer til et kamerasystem, undersøger de optiske egenskaber af et stort område i et bølgelængdeområde fra nær infrarød (NIR) til visuelt lys (VIS). Det giver diagnostiske oplysninger om vævets fysiologi, sammensætning og perfusion. Det faktum, at HSI'en producerer billeder og dermed giver rumlig information i realtid, på en kontaktfri, ikke-ioniserende måde, gør det potentielt til et meget værdifuldt værktøj til intraoperativ brug.

HSI har udvist sit store potentiale inden for det medicinske område, især inden for diagnosticering af forskellige neoplasier (fx i livmoderhalsen, bryst, tyktarm, hjerne), i påvisning af perfusionsmønster hos patienter med perifer arteriel sygdom og inden for sårdiagnostik.

Som tidligere vist, er det muligt at skelne skjoldbruskkirtlen fra biskjoldbruskkirtlerne i henhold til de spektrale karakteristika, men HSI-teknologien vil tilføje den rumlige information og dermed enormt forbedre den intraoperative ydeevne.

I samarbejde med universitetet i Leipzig, Tyskland, udførte efterforskerne et klinisk pilotforsøg på 8 patienter, som viste lovende resultater. Hyperspektrale billeder under benigne endokrine kirurgiske procedurer var i stand til at demonstrere, at skjoldbruskkirtlen og parathyroid har specifikke hyperspektrale signaturer. Desuden viste biskjoldbruskkirtlerne sig normalt mindre iltede end skjoldbruskkirtlen. En skelnen mellem biskjoldbruskkirtlerne baseret på disse egenskaber har vist sig at være mulig.

Formålet med den foreslåede undersøgelse er at identificere de spektrale træk ved de vigtige nakkemålstrukturer, især biskjoldbruskkirtlerne, ved hjælp af en passende dyb læringsalgoritme til at udføre en automatiseret biskjoldbruskkirtelgenkendelse. Derudover foreslår denne undersøgelse at sammenligne påvisningshastigheden af ​​den hyperspektral baserede parathyroid genkendelse med den allerede eksisterende NIR autofluorescens baserede genkendelse.