Nøyaktig gjenkjennelse med forbedret syn på endokrine nakkemål (PREVENT)

Den største utfordringen i skjoldbruskkjertel- og biskjoldbruskkjertelprosedyrer er sikker identifikasjon av den tilbakevendende larynxnerven (RLN) og lokaliseringen av biskjoldbruskkjertlene (som skal bevares eller fjernes selektivt). Iatrogene skader på biskjoldbruskkjertlene under skjoldbruskkjertelkirurgi (som resulterer i forbigående eller permanent hypokalsemi) eller på RLN (som resulterer i heshet, dysfoni, dyspné) forekommer fortsatt, og krever ofte spesialisert behandling.

Prosentandelen av tilfeldige paratyreoidektomier, i spesialiserte endokrine sentre, er rundt 16 %. I disse tilfellene er det mer sannsynlig å observere klinisk relevant hypokalsemi enn etter planlagt paratyreoidektomi for hyperparatyreose. Derfor er det et kritisk behov for en intraoperativ metode som muliggjør en presis, sanntids parathyroididentifikasjon.

Nylig har det blitt påvist at biskjoldbruskkjertelen viser en betydelig autofluorescens, som er forårsaket av de optiske egenskapene til en fortsatt ukjent iboende fluorofor. Når kjertelen er opphisset av en lyskilde med en bølgelengde fra 750-785 nm, sender den ut en fluorescenstopp rundt 820 nm. Ved å utnytte denne egenskapen kunne Falco et al., ved å bruke et kommersielt tilgjengelig NIR-kamera (Fluobeam®, Fluoptics©, Frankrike), tydelig visualisere biskjoldbruskkjertlene ved kontrastfri fluorescensavbildning og kunne lett skille dem fra skjoldbruskkjertelen og omgivelsene vev. Ulempen med denne autofluorescensbaserte avbildningen er at den mangler sanntids kvantifisering av fluorescensintensiteten.

Hyperspektral avbildning (HSI), som er en teknologi som kombinerer et spektrometer til et kamerasystem, undersøker de optiske egenskapene til et stort område i et bølgelengdeområde fra nær infrarødt (NIR) til visuelt lys (VIS). Den gir diagnostisk informasjon om vevsfysiologi, sammensetning og perfusjon. Det faktum at HSI produserer bilder, og dermed gir romlig informasjon i sanntid, på en kontaktfri, ikke-ioniserende måte, gjør den potensielt til et svært verdifullt verktøy for intraoperativ bruk.

HSI har vist sitt store potensial innen det medisinske feltet, spesielt ved diagnostisering av ulike neoplasier (f.eks. i livmorhalsen, bryst, tykktarm, hjerne), ved påvisning av perfusjonsmønster hos pasienter med perifer arteriell sykdom og i området for sårdiagnostikk.

Som tidligere vist, er det mulig å skille skjoldbruskkjertelen fra biskjoldbruskkjertlene i henhold til de spektrale egenskapene, men HSI-teknologien vil legge til romlig informasjon, og dermed forbedre den intraoperative ytelsen enormt.

I samarbeid med Universitetet i Leipzig, Tyskland, utførte etterforskerne en klinisk pilotforsøk på 8 pasienter, som viste lovende resultater. Hyperspektrale bilder under benigne endokrine kirurgiske prosedyrer var i stand til å demonstrere at skjoldbruskkjertelen og biskjoldbruskkjertelen har spesifikke hyperspektrale signaturer. Videre viste biskjoldbruskkjertlene vanligvis mindre oksygenrike enn skjoldbruskkjertelen. En diskriminering av biskjoldbruskkjertlene basert på disse egenskapene har vist seg å være mulig.

Målet med den foreslåtte studien er å identifisere de spektrale egenskapene til de viktige nakkemålstrukturene, spesielt biskjoldbruskkjertlene, ved å bruke en passende dyplæringsalgoritme for å utføre en automatisert biskjoldbruskkjertel. I tillegg foreslår denne studien å sammenligne deteksjonshastigheten for den hyperspektralbaserte biskjoldbruskkjertelen med den allerede eksisterende NIR-autofluorescensbaserte gjenkjenningen.