Universal Fluorescence Introduction

En 1852, George Gabriel Stokes descubrió que la fluorita emitía luz azul después de la exposición a la luz ultravioleta, llamó a este fenómeno “Fluorescencia”, que es muy común en la naturaleza. Puede deberse a los electrones deslocalizados activos en estructuras de anillos aromáticos. Una vez que la energía de la luz es absorbida por las moléculas orgánicas del fluorocromo, los electrones deslocalizados pasarían de un estado fundamental a un nivel de energía más alto. Al regresar del estado de singlete excitado al estado fundamental, su energía se emitiría en forma de fotones que llegarían al ojo del observador en forma de fluorescencia.

Desde la década de 1960, la característica de estas sustancias de emitir luz fluorescente se ha utilizado para obtener imágenes de fluorescencia en tiempo real en las ciencias de la vida y la medicina. Uno de los métodos principales es el verde de indocianina (ICG) y la luz infrarroja cercana (NIR) que se han utilizado para varios tipos de aplicaciones clínicas. La característica inherente es que después de la inyección, el ICG se uniría a las proteínas y lipoproteínas plasmáticas formando complejos de proteína ICG, luego los complejos de proteína ICG tendrán una emisión de luz fluorescente (pico de emisión λEM=835nm) cuando se exponen a la luz de excitación NIR (pico de excitación λEX= 805nm) y la profundidad de penetración para la detección de tejidos es de alrededor de 10 mm.

Lo que debe enfatizarse es que la emisión de luz de fluorescencia de los complejos de proteínas ICG es invisible en este momento, debe ser capturada por el sensor y la unidad de cámara de fluorescencia dedicados para un mayor procesamiento y visualización de fluorescencia en tiempo real en el sistema de cámara de imágenes de fluorescencia.

Mientras tanto, a medida que continúa la investigación, las personas tienen una idea clara de la ruta metabólica de ICG. Cuando se inyecta ICG en el torrente sanguíneo, se une a la proteína plasmática inmediatamente y corre por todo el cuerpo en 20 segundos, luego es absorbido de manera eficiente y casi completamente eliminado por los hepatocitos (hígado) en 20 minutos, después de la eliminación va con la bilis a sistema de conductos biliares y sistema intestinal, finalmente excretar del cuerpo humano. Si el ICG se inyecta en la submucosa, el ICG se distribuiría en la linfa donde se une a las lipoproteínas y se drenaría gradualmente a través de las vías y los ganglios linfáticos durante varias horas.

ICG FGS Clinical Appliactions

Departamento de Cirugía	Aplicación de Fluorescencia		Aplicación Clínica	Método de inyección de ICG
Cirugía Hepatobiliar	Imágenes del Segmento Hepático	Tinción Positiva	Imágenes del segmento objetivo para la amputación	Punción de la vena porta, intraoperatoria, ultrasonido, después del bloqueo, 0,025 mg
	Imágenes del Segmento Hepático	Tinción Negativa	Imágenes del segmento no objetivo para la retención	Peripheral intravenous injection, intraoperative, after blocking, 0.025mg
	Detección de Carcinoma Hepático Primario		Detección del tumor para rango de amputación	Inyección intravenosa periférica, preoperatorio 72h,24h, 0,4mg/kg
	Imágenes del conducto biliar		Imágenes del conducto biliar para cirugía precisa	Inyección intravenosa periférica, preoperatorio 0,5 h, 24 h, 0,25 mg/2,5 mg
Cirugía Ginecológica	Mapeo de ganglios linfáticos centinela	Cáncer Endometrial	Imágenes del SLN para SLNB y ayuda a los cirujanos en la toma de decisiones	Inyección tisular, preoperatoria 10 min, dos puntos, 2 ml por punto, 1,25 mg/ml
Cirugía Ginecológica	Mapeo de ganglios linfáticos centinela	Cáncer de Cuello Uterino	Imágenes del SLN para SLNB y ayuda a los cirujanos en la toma de decisiones	Inyección tisular, preoperatoria 10 min, dos puntos, 2 ml por punto, 1,25 mg/ml
Cirugía Torácica	Imágenes del Segmento Pulmonar (tinción negativa)		Imágenes del segmento no objetivo para la retención	Inyección intravenosa periférica, intraoperatoria, 2,5 mg/ml, 3-5 ml
Cirugía Torácica	Mapeo de Nódulos Pulmonares		Imágenes de los nódulos objetivo para la amputación	Inyección de tejido, preoperatorio 10 min, 0,25 mg
Cirugía Gastrointestinal	Evaluación de Perfusión de Fuga Anstomótica	Cáncer de Esófago	Imagen de la perfusión para conocer la técnica de sutura	Inyección intravenosa periférica, intraoperatoria, 0,1 mg/kg
Cirugía Gastrointestinal	Evaluación de Perfusión de Fuga Anstomótica	Cáncer Colonrectal	Imagen de la perfusión para conocer la técnica de sutura	Inyección intravenosa periférica, intraoperatoria, 0,1 mg/kg
Cirugía de Tiroides y Mamas	Mapeo de Glándulas Paratiroides (Autofluorescencia)		Imágenes de las glándulas para la retención
	Mapeo de ganglios linfáticos centinela (glándulas mamarias)		Imágenes del SLN para SLNB y ayuda a los cirujanos en la toma de decisiones	Inyección subcutánea, intraoperatoria, cuatro puntos, 0,5 ml por punto, 2,5 mg/ml
	Mapeo de ganglios linfáticos centinela (glándulas mamarias)
Cirugía Traumatología	Evaluación clínica de la profundidad de la quemadura		Imágenes de la perfusión para conocer la profundidad de la quemadura	Inyección intravenosa periférica, intraoperatoria, 0,1 mg/kg
Cirugía Traumatología	Evaluación de la Perfusión de Colgajos Quirúrgicos		Imágenes de la perfusión para conocer la supervivencia de los colgajos	Inyección subcutánea, intraoperatoria, 2,5 mg/ml, 5 ml

ICG

Un colorante fluorescente que se usó desde 1959. Y también es el primer y único colorante NIR aprobado por la FDA que se ha utilizado para angiografías en oftalmología y hepatología, para medir la función hepática y cardíaca, y para obtener imágenes de nervios en procedimientos neuroquirúrgicos.

NIR

La sección de longitudes de onda de radiación electromagnética (760nm ~ 1500nm) es la más cercana al rango visible normal, pero no es visible para el ojo humano. Y es seguro para los ojos y el cuerpo humano.

4 CMOS ：Canales de luz RGB+N Conducen al Color y la Precisión Quirúrgica

El diseño 4 CMOS es el diseño innovador del sistema de imágenes de la serie FloNavi de OptoMedic que puede capturar la luz roja, verde, azul y NIR al mismo tiempo para su posterior procesamiento y visualización. 4 CMOS no solo puede realizar la reproducción de color real, sino que también produce imágenes de fluorescencia de alto contraste y sensibilidad ajustable. Es reconocida como la mejor aplicación de tecnología de cámara en cirugía mínimamente invasiva y cirugía abierta.

Como todos sabemos, el sistema de cámaras está diseñado según el principio biónico del ojo humano, pero no son exactamente iguales. Las diferencias entre el sistema de cámara y los ojos humanos están en la cantidad de color y los tipos de luz que pueden ver o capturar. El ser humano puede ver la luz visible en alrededor de 10 millones de colores, y el sistema de cámara puede capturar tanto la luz visible como la invisible, pero no puede capturar tantos colores.

Por lo tanto, cuando capturamos la luz NIR para obtener imágenes de fluorescencia con la cámara, debemos considerar cómo lograr la reproducción del color real para obtener una imagen de alta calidad. Y la respuesta es 4 CMOS.

DCámara Doble: Doble Procesamiento de Imágenes para Mayor Contraste y Sensibilidad Ajustable

El diseño de doble cámara es otra tecnología innovadora e importante en el sistema de imágenes de la serie OptoMedic FloNavi que puede separar las señales de luz blanca (RGB) y fluorescencia (NIR) en dos grupos para un procesamiento de imágenes independiente en lugar de interferencias, perdiendo velocidad de fotogramas y calidad.

A veces, podemos ver la fluorescencia en la naturaleza, una especie de brillo suave, pero solo por la noche, ya que la fluorescencia es más débil que la luz del sol. Es muy difícil de reconocer mientras están mezclados.

Es una situación similar en la cirugía guiada por fluorescencia. Por lo tanto, lo más desafiante y valioso es producir una imagen clara con luz blanca y fluorescencia. Esto significa que tiene que separar la señal de fluorescencia y de luz blanca para obtener señales completas y excelentes para ambas. Entonces, con el diseño de cámara dual y el algoritmo de visualización de imágenes único, los cirujanos obtendrán imágenes de fluorescencia de mayor contraste y sensibilidad ajustable según sus necesidades.

Visualización de Fluorescencia: Algoritmo de Imagen Único para Varias Aplicaciones

Modo FL Estándar:

El modo FL estándar es una especie de superposición de fluorescencia en la imagen de luz blanca, también es la imagen más común e importante para los cirujanos. Por lo tanto, tanto la imagen de luz blanca como la imagen de fluorescencia deben ser brillantes y fluidas en cualquier momento.

Modo FL de Escala de Color:

El modo FL de escala de color también es un tipo de superposición de fluorescencia en la imagen de luz blanca, pero la imagen de fluorescencia tiene una escala de color de amarillo, verde a azul, lo que significa que aparecerá el color diferente dependiendo de la concentración de ICG que ayudar a los cirujanos a conocer la localización de los ganglios linfáticos, la perfusión de sangre durante las cirugías.

Mejora de Imágenes: Imágenes Más Brillantes, Cirugía Más Precisa

D+, Mejora de Detalles

Con D+ Enhancement en la imagen, los detalles de los capilares sanguíneos y el tejido serán más claros, la imagen será más contrastada, sin humo y más profunda del campo quirúrgico.

C+, Mejora del Color

Con C+ Enhancement en la imagen, el color de los capilares sanguíneos y el tejido será más rojo, mejora la imagen con contraste de color y claridad que ayuda a los cirujanos a tener una imagen nítida durante las cirugías.

W+, Mejora de Campo Oscuro

Con W+ Enhancement en la imagen, el campo oscuro donde se encuentra en la profundidad y la sombra de la imagen será más brillante, para que los cirujanos no pierdan ningún detalle y riesgos potenciales.

Imágenes de Fluorescencia en Cirugía Hepatobiliar

El verde de indocianina (ICG) es un colorante fluorescente que se ha utilizado ampliamente para la obtención de imágenes de fluorescencia durante la cirugía hepatobiliar. El ICG se inyecta por vía intravenosa, el hígado lo absorbe selectivamente y luego lo secreta en la bilis. La característica de catabolismo y fluorescencia de ICG proporciona una amplia gama de métodos de visualización en cirugía hepatobiliar. Las aplicaciones de ICG durante la cirugía hepatobiliar incluyen: 1) colangiografía, 2) imágenes de carcinoma hepático primario y 3) detección de segmento hepático. Las imágenes de fluorescencia ICG intraoperatorias son un método seguro, simple y factible que mejora la visualización de la anatomía hepatobiliar y los tumores hepáticos.

Imágenes de Fluorescencia en Cirugía Ginecológica

La principal aplicación de FGS en el departamento de Ginecología es el mapeo de ganglios linfáticos centinela (SLN) para biopsia para saber si es canceroso o no. Ayuda a los cirujanos a tomar decisiones sobre la disección de los ganglios linfáticos. Con la tecnología en evolución, más investigaciones innovadoras sobre las nuevas aplicaciones de la visualización de fluorescencia en la cirugía del cáncer pueden ayudar a establecer estas técnicas como estándares de cirugía ginecológica de alta calidad.

Imágenes de Fluorescencia en Cirugía Gastrointestinal

La cirugía guiada por fluorescencia (FGS) en tiempo real se ha extendido a nivel mundial, principalmente por su utilidad durante los procesos de toma de decisiones intraoperatorias. FGS permite evaluar la perfusión sanguínea en los muñones gastrointestinales después de resecciones colorrectales o esofágicas. Por lo tanto, se ha postulado una reducción de las tasas de fuga anastomótica como uno de los beneficios previsibles de la FGS en estos procedimientos.

Imágenes de Fluorescencia en Cirugía Torácica

Los cirujanos torácicos realizan una amplia variedad de operaciones de cáncer, que a menudo se asocian con una alta morbilidad y mortalidad. La tecnología de imagen por fluorescencia (FIT), que implica la implementación de colorantes fluorescentes y sistemas de imagen, se utiliza actualmente como método auxiliar para la cirugía torácica general en muchas situaciones, como la identificación del plano intersegmentario pulmonar, la identificación de nódulos pulmonares, la evaluación de la perfusión anastomótica después de la cirugía traqueal, etc. Esta tecnología mejora la capacidad del cirujano para realizar operaciones y tiene ventajas específicas.

¿Qué es la Cirugía Guiada por Fluorescencia (FGS)?

¿Qué es el Principio de Fluorescencia?