Principes de fonctionnement des systèmes de caméras endoscopiques à fluorescence
Les systèmes de caméras endoscopiques à fluorescence fonctionnent en dirigeant une combinaison de lumière proche infrarouge (dans la bande 750–810 nm) et de lumière visible sur des tissus sanguins humains ayant reçu une injection de vert d'indocyanine (ICG). Ce procédé génère des signaux lumineux couplés : une lumière de fluorescence excitée, avec un pic à 835 nm, et de la lumière visible. Ces signaux sont ensuite séparés par un prisme séparateur de faisceau et reçus indépendamment par un capteur proche infrarouge et un capteur de lumière visible. Le système convertit l'énergie optique en signaux électriques, qui sont ensuite numérisés. Ces signaux numériques sont traités et fusionnés par le processeur d'images de l'unité centrale avant d'être transmis à un moniteur médical pour affichage.
Le principe de « luminescence » de la fluorescence ICG
Après injection intraveineuse, l'ICG se lie principalement aux protéines sériques et aux α1-lipoprotéines pour former des complexes ICG-protéines plasmatiques de grand volume. Lorsque ces complexes sont irradiés par une lumière proche infrarouge de courte longueur d'onde, leurs électrons internes subissent une transition d'un niveau d'énergie bas (état fondamental) à un niveau d'énergie élevé (état excité). Lors de leur retour du niveau d'énergie élevé au niveau bas, ces électrons libèrent de l'énergie. Au cours de ce processus, l'énergie libérée se manifeste sous forme d'ondes lumineuses d'une longueur d'onde spécifique, générant ainsi une fluorescence. Captées par le capteur infrarouge, ces ondes lumineuses de fluorescence sont converties en signaux électriques, puis numérisées par conversion en courant continu, traitées par le processeur d'images et enfin transmises à un écran.
Introduction aux principes de base de l'imagerie des systèmes de caméras à fluorescence ICG
Le vert d'indocyanine (ICG), également appelé vert de renard, est un colorant tricarbocyanine. C'est le seul colorant approuvé par la FDA (Food and Drug Administration) américaine pour les applications diagnostiques et thérapeutiques *in vivo* (à l'intérieur du corps). Il possède d'excellentes propriétés de fluorescence. Les systèmes de caméras endoscopiques à fluorescence exploitent ces propriétés spécifiques de l'ICG et sont fréquemment utilisés en chirurgie mini-invasive pour des applications telles que la délimitation des tumeurs, le curage ganglionnaire et l'évaluation de la vascularisation.
Les systèmes de caméras à fluorescence ICG sont désormais largement utilisés en chirurgie clinique :
chirurgie hépatobiliaire
Principalement utilisé pour le diagnostic et le guidage chirurgical d'affections telles que les tumeurs hépatobiliaires, les calculs biliaires, la fibrose hépatique et la cirrhose. L'administration intraveineuse d'ICG, *in vivo* ou *ex vivo*, permet de visualiser les lésions sous lumière d'excitation fluorescente, autorisant ainsi une localisation précise des sites pathologiques. **Chirurgie gastro-intestinale**
Principalement utilisée pour le diagnostic et la localisation des tumeurs gastro-intestinales, la dissection du ganglion sentinelle, l'évaluation de la vascularisation anastomotique et le suivi de la perfusion tissulaire, l'imagerie par fluorescence permet, en peropératoire, une localisation précise des marges tumorales – évitant ainsi une résection incomplète – et joue un rôle crucial dans la préservation des vaisseaux sanguins vitaux lors des évaluations de la vascularisation.
Gynécologie
Principalement utilisée pour la visualisation et la localisation des ganglions sentinelles, la délimitation et la résection des marges tumorales, la prise en charge de l'endométriose et l'évaluation de la vascularisation tissulaire. Sous fluorescence ICG, les tissus normaux et pathologiques présentent des caractéristiques fluorescentes distinctes, permettant une détection et un traitement plus précis des lésions par le médecin.
chirurgie thoracique
Principalement utilisée pour le diagnostic précoce et la localisation par navigation du cancer du poumon, le diagnostic et la différenciation des épanchements pleuraux, le diagnostic et l'évaluation des tumeurs médiastinales, ainsi que pour la navigation chirurgicale et la surveillance peropératoire, l'imagerie par fluorescence ICG permet aux chirurgiens de visualiser les tissus pathologiques avec une plus grande précision, améliorant ainsi les résultats chirurgicaux.
Urologie
Les applications comprennent le diagnostic et la localisation des tumeurs, la navigation et l'assistance chirurgicales, ainsi que l'évaluation des obstructions des voies urinaires. L'endoscopie par fluorescence utilise des longueurs d'onde spécifiques pour exciter les tissus pathologiques, provoquant l'émission d'une fluorescence nettement différente de celle des tissus sains. Ceci aide les médecins à détecter les lésions minuscules ou planes, notamment celles difficiles à discerner sous lumière blanche standard, améliorant ainsi considérablement le taux de détection des lésions.
Chirurgie de la thyroïde et du sein
Utilisée aussi bien pour les interventions chirurgicales de la thyroïde que du sein, l'imagerie par fluorescence peropératoire permet l'identification précise des lésions, facilitant leur résection précise tout en préservant le tissu glandulaire environnant et en minimisant le risque de complications postopératoires.
Neurochirurgie
Par voie endoscopique transnasale : visualisation de l’artère carotide interne, des tumeurs hypophysaires et des masses intranasales. Par voie endoscopique transcrânienne : marquage fluorescent des tumeurs vascularisées (telles que les hémangioblastomes), ventriculostomie endoscopique du troisième ventricule et évaluation endoscopique de l’efficacité du clipping d’anévrisme.
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