Exakt igenkänning med förbättrad syn på endokrina nackmål (PREVENT)

Den stora utmaningen i sköldkörtel- och bisköldkörtelprocedurer är säker identifiering av den återkommande larynxnerven (RLN) och lokaliseringen av bisköldkörtlarna (som ska bevaras eller tas selektivt bort). Iatrogena skador på bisköldkörtlarna under sköldkörtelkirurgi (som resulterar i övergående eller permanent hypokalcemi) eller på RLN (som resulterar i heshet, dysfoni, dyspné) förekommer fortfarande, vilket ofta kräver specialiserad behandling.

Andelen tillfälliga paratyreoidektomier, i specialiserade endokrina centra, är cirka 16 %. I dessa fall är det mer sannolikt att observera kliniskt relevant hypokalcemi än efter planerad paratyreoidektomi för hyperparatyreos. Därför finns det ett kritiskt behov av en intraoperativ metod som möjliggör en exakt identifiering av bisköldkörteln i realtid.

Nyligen har det visat sig att bisköldkörteln visar en signifikant autofluorescens, som orsakas av de optiska egenskaperna hos en fortfarande okänd inneboende fluorofor. När körteln exciteras av en ljuskälla med en våglängd som sträcker sig från 750-785 nm, avger den en fluorescenstopp runt 820 nm. Genom att dra fördel av denna egenskap kunde Falco et al., med hjälp av en kommersiellt tillgänglig NIR-kamera (Fluobeam®, Fluoptics©, Frankrike), tydligt visualisera bisköldkörtlarna genom kontrastfri fluorescensavbildning och kunde lätt skilja dem från sköldkörteln och den omgivande vävnad. Nackdelen med denna autofluorescensbaserade bildbehandling är att den saknar realtidskvantifiering av fluorescensintensiteten.

Hyperspektral avbildning (HSI), som är en teknik som kombinerar en spektrometer till ett kamerasystem, undersöker de optiska egenskaperna hos ett stort område i ett våglängdsområde från nära infrarött (NIR) till visuellt ljus (VIS). Den ger diagnostisk information om vävnadens fysiologi, sammansättning och perfusion. Det faktum att HSI producerar bilder och därmed tillhandahåller rumslig information i realtid, på ett kontaktfritt, icke-joniserande sätt, gör det potentiellt till ett mycket värdefullt verktyg för intraoperativ användning.

HSI har visat sin stora potential inom det medicinska området, särskilt vid diagnos av olika neoplasier (t.ex. i livmoderhalsen, bröst, tjocktarm, hjärna), vid upptäckt av perfusionsmönster hos patienter med perifer artärsjukdom och inom området för sårdiagnostik.

Som tidigare visats är det möjligt att särskilja sköldkörteln från bisköldkörtlarna enligt de spektrala egenskaperna, men HSI-tekniken skulle lägga till den rumsliga informationen och på så sätt förbättra den intraoperativa prestandan enormt.

I samarbete med universitetet i Leipzig, Tyskland, utförde utredarna en klinisk pilotstudie på 8 patienter, som visade lovande resultat. Hyperspektrala bilder under benigna endokrina kirurgiska ingrepp kunde visa att sköldkörteln och bisköldkörteln har specifika hyperspektrala signaturer. Dessutom visade bisköldkörtlarna vanligtvis mindre syresatta än sköldkörteln. En särskiljning av bisköldkörtlarna baserat på dessa egenskaper har visat sig vara möjlig.

Syftet med den föreslagna studien är att identifiera de spektrala egenskaperna hos de viktiga målstrukturerna i halsen, i synnerhet bisköldkörtlarna, med hjälp av en lämplig djupinlärningsalgoritm, för att utföra en automatiserad bisköldkörteligenkänning. Dessutom föreslår denna studie att jämföra detektionshastigheten för den hyperspektralbaserade bisköldkörteligenkänningen med den redan existerande NIR-autofluorescensbaserade igenkänningen.