Hyperspektral-Imaging (HSI) – eine verlässliche Gewebedifferenzierung?

Die Hyperspektral-Bildgebung (HSI) hat sich als „Next Generation Real Time Imaging“ in der Viszeralchirurgie bereits für die Perfusionsmessungen gastrointestinaler Anastomosen sowie der Leberdurchblutung zur Identifikation der Resektionsgrenze nach Gefäßokklusion bei der anatomischen Leberresektion bewährt. Als kontaktlose, noninvasive Methode mit einer intraoperativen Aufnahme- und Prozesszeit von nur wenigen Sekunden bietet sie Vorteile gegenüber der NIR-Fluoreszenz (NIR: Near-InfraRed) mit Indocyaningrün (ICG) und ist zudem quantifizier- und objektivierbar. Ob die mittels HSI analysierten chemischen/spektroskopischen Eigenschaften des Gewebes auch eine verlässliche Gewebedifferenzierung zulassen und mit Machine-Learning-Verfahren/künstlicher Intelligenz (KI) zukünftig automatisch ausgewertet werden können, soll in diesem Beitrag anhand der aktuell vorliegenden Literatur diskutiert werden.

• Literatur

• 1 Jansen-Winkeln B, Holfert N, Köhler H. et al. Determination of the transection margin during colorectal resection with hyperspectral imaging (HSI). Int J Colorectal Dis 2019; 34: 731-739 doi:10.1007/s00384-019-03250-0
• 2 Köhler H, Jansen-Winkeln B, Maktabi M. et al. Evaluation of hyperspectral imaging (HSI) for the measurement of ischemic conditioning effects of the gastric conduit during esophagectomy. Surg Endosc 2019; 33: 3775-3782 doi:10.1007/s00464-019-06675-4
• 3 Sucher R, Athanasios A, Köhler H. et al. Hyperspectral Imaging (HSI) in anatomic left liver resection. Int J Surg Case Rep 2019; 62: 108-111 doi:10.1016/j.ijscr.2019.08.025
• 4 Sucher R, Wagner T, Köhler H. et al. Hyperspectral Imaging – First Application in Human Kidney Transplantation. Transpl Int 2019; 32 (Suppl. 03) 13
• 5 Gockel I, Jansen-Winkeln B, Holfert N. et al. [Possibilities and perspectives of hyperspectral imaging in visceral surgery]. Chirurg 2019; DOI: 10.1007/s00104-019-01016-6.
• 6 Yuan X, Zhang D, Wang Ch. et al. Hyperspectral Imaging and SPA-LDA quantitative analysis for the detection of colon cancer tissue. J Appl Spectrosc 2018; 85: 307-312 doi:10.1007/s10812-018-0649-x
• 7 Panasyuk SV, Yang S, Faller DV. et al. Medical hyperspectral imaging to facilitate residual tumor identification during surgery. Cancer Biol Ther 2007; 6: 439-446
• 8 Uhr JW, Huebschman ML, Frenkel EP. et al. Molecular profiling of individual tumor cells by hyperspectral microscopic imaging. Transl Res 2012; 159: 366-375 doi:10.1016/j.trsl.2011.08.003
• 9 Lu G, Fei B. Medical hyperspectral imaging: a review. J Biomed Opt 2014; 19: 10901 doi:10.1117/1.JBO.19.1.010901
• 10 Maktabi M, Köhler H, Ivanova M. et al. Tissue classification of oncologic esophageal resectates based on hyperspectral data. Int J Comput Assist Radiol Surg 2019; 14: 1651-1661 doi:10.1007/s11548-019-02016-x