Multispectrale Real-time Fluorescentie Imaging voor intra-operatief detectie van de schildwachtklier in gynaecologische oncologie

Het algemene doel van het volgende experiment is de intraoperatieve detectie van de schildwachtklier bij cervicale kanker of vulvarkanker. De schildwachtklier is de eerste drainerende lymfeklier vanuit een tumor. Bij deze procedure wordt een fluorescent middel, indocyaninegroen of ICG, samen met de standaard blauwe kleurstof rondom de primaire tumor geïnjecteerd.

De oplossing zal naar de eerste drainerende lymfeknoop worden getransporteerd. Een op maat gemaakt intraoperatief multispectraal fluorescentiecamerasysteem, dat vóór de operatie in de operatiekamer is geïnstalleerd, legt in vivo gebeurtenissen van de lymfestroom in realtime vast op basis van het fluorescentiesignaal, gebaseerd op zowel in vivo als ex vivo resultaten die de sterkte van het fluorescentiesignaal aangeven, evenals op de klassieke detectiemethode via blauwe verkleuring. De chirurg wordt hiermee begeleid bij de excisie van de schildwachtklier.

Het belangrijkste voordeel van deze techniek ten opzichte van bestaande methoden is dat het een procedure in één stap is, waarbij de visualisatie en excisie van lymfeklieren tijdens de operatie plaatsvinden. Deze platformtechnologie kan de huidige concepten in de chirurgische oncologie verbeteren, niet alleen door de chirurg van anatomische informatie te voorzien, maar tegelijkertijd dynamische real-time fluorescentie-tracing in vivo te leveren. Om dit protocol uit te voeren, stelt u de intraoperatieve multispectrale fluorescentiecamera in, die gewoonlijk op maat is gemaakt.

Het hier getoonde systeem is ontwikkeld bij het Institute for Biological and Medical Imaging in München. In nauwe samenwerking met SEARCHs wordt een laser gebruikt voor excitatie van de fluorescerende probe. De filters van de camera zijn ingesteld op nabij-infrarood fluorescentie met een excitatiegolflengte van 750 nanometers en een emissiegolflengte van 800 plus of minus 20 nanometers; bij emissie gaat het licht door het optische systeem, waar het wordt gescheiden in zichtbaar licht, intrinsieke fluorescentie en nabij-infrarood fluorescentie.

De CCD-camera's zijn zo uitgelijnd dat ze de afzonderlijke lichtbundels detecteren, zodat de multispectrale signalen van alle camera's worden verwerkt om een waar kwantitatieve biodistributie van fluoro four te verkrijgen. De opstelling corrigeert daarnaast voor artefacten. De computermonitoren op de controletafel en in de operatiekamer kunnen kleuren en fluorescentiesignalen weergeven als afzonderlijke beelden, alsof supergeponeerd in één beeld onder steriele omstandigheden.

Bereid het fluorescerende contrastmiddel indocyanine green voor in een concentratie van 0,5 mg/mL in steriel gedestilleerd water. Gebruik geen fysiologische zoutoplossing, aangezien dit het reagens onmiddellijk doet neerslaan. Bewaar de oplossing op een donkere, koele plaats om bleken te voorkomen en de integriteit van het ICG-reagens te behouden. Om interferentie met de standaard chirurgische procedure te minimaliseren, dient het camerasysteem vóór de operatie in de operatiekamer te worden geplaatst en geactiveerd, waarbij de verbindingen met de high-definition schermen voor gebruik tijdens de operatie moeten worden gecontroleerd. Bedek de camera met standaard steriele doeken volgens de steriele procedures en condities zoals getoond in de video.

Positioneer de camera boven de patiënt en stel het interessegebied bloot voordat het fluorescerende middel wordt geïnjecteerd. Pas de zoom aan om de camera te focussen en schakel de lichten in de operatiekamer uit voor een betere detectie van het fluorescentiesignaal.

Vul een Lotus-spuit met één milliliter 0,5 mg/mL ICG en een gelijk volume standaardblauwe kleurstof. Injecteer het fluorescerende middel zorgvuldig in vier kwadranten rondom de primaire tumor en probeer morsen te voorkomen; indien er ICG op de chirurgische handschoenen morst, dienen de handschoenen tijdens de procedure simpelweg te worden vervangen.

Beweeg de camera zodanig dat het gebied van interesse continu wordt vastgelegd. Maak stilstaande beelden of real-time video's van de lymfestroom en het uiterlijk van de fluorescerende sentinel lymfeklier. Een belichtingstijd van 180 tot 200 milliseconden zal goede video's opleveren.

Sla alle gegevens op de computer op voor toekomstige analyses. Visuele inspectie op blauwe verkleuring door injectie van patent blue wordt uitgevoerd als standaard onderdeel van de procedure, waarbij de gelijktijdig opgenomen fluorescentiebeelden als leidraad dienen. Real-time excisie van de schildwachtlymfeklier wordt uitgevoerd.

Real-time beeldvorming helpt bij het detecteren van fluorescerende lymfeklieren op onverwachte locaties; verkrijg ex vivo beelden van alle uitgenomen lymfeklieren op opeenvolgende wijze om de aanwezigheid van fluorescentie vast te stellen. Bij het maken van stilstaande beelden kunnen langere belichtingstijden worden gebruikt. De sentinel lymfeklier wordt ter histopathologische analyse verzonden om de aanwezigheid of afwezigheid van tumorcellen vast te stellen.

De kracht van intraoperatieve detectie van een schildwachtlymfeknoop met dit protocol voor multispectrale fluorescentiebeeldvorming wordt aangetoond in dit voorbeeld van een in vivo multispectrale fluorescentiebeeld van een lymfeknoop bij vulvair carcinoom. De fluorescerende lymfeknoop in de liesstreek is vóór excisie duidelijk gevisualiseerd. In deze korte video tonen we de real-time detectie van de schildwachtlymfeknoop op basis van fluorescentie bij een patiënt met cervixcarcinoom.

Hier tonen we een ex vivo afbeelding van een lymfeklier bij baarmoederhalskanker. De kleurenfoto van de lymfeklier werd gecombineerd met de fluorescentieafbeelding van dezelfde lymfeklier met behulp van een pseudokleurenschaal om een helder beeld met een hoge signaal-ruisverhouding te verkrijgen. Deze techniek heeft niet alleen de weg vrijgemaakt voor onderzoekers in het veld van de chirurgische oncologie voor beeldgestuurde resectie van de schildwachtklier, maar biedt ook mogelijkheden voor specifieke tumorgeoriënteerde beeldvorming voor de beoordeling van tumormarges en patiëntspecifieke interventies bij patiënten met solide tumoren en mogelijke lokale regionale metastasen.

Na het bekijken van deze video heeft u een goed beeld van de real-time intraoperatieve fluorescentiebeeldvorming van de schildwachtklieren bij gynaecologische kanker.I.