L'application de l'imagerie optique peropératoire pour optimiser la chirurgie oncologique colorectale et prévenir les complications
The application of intraoperative optical imaging to optimize colorectal oncological surgery and prevent complications
Résumé
Colorectal cancer is the third leading cause of cancer and the second leading cause of cancer-related mortality worldwide. Over the last decades, the surgical approach to colorectal cancer has significantly changed, including the introduction of innovative surgical techniques such as total mesorectal excision (TME) and complete mesocolic excision (CME), advances in minimally invasive procedures, and near-infrared fluorescence (NIRF) image-guided surgery. In colorectal cancer surgery, ‘en bloc’ tumor resection, including nourishing vessels and lymph nodes which have shown to have a clear impact on recurrence is still one of the primary mainstays of treatment. CME with central vascular ligation (CVL) for colon cancer and TME for rectal cancer have been proposed as surgical approaches that require a thorough understanding of the anatomical dissection planes to prevent any recurrences. During such surgery, it is essential to distinguish the tumor’s nourishing vessels from the main lymphatic drainage. A second key mainstay of treatment consists of creating an intestinal anastomosis to maintain hindgut continuity. Complications such as leaks and strictures may arise, hence representing a major surgical concern; they are closely correlated with insufficient perfusion. The conventional assessment via the surgeon’s eye perception of the anatomical embryological planes and the intestinal viability has been used for several decades. However, the naked eye is insufficient to detect small variabilities with potential clinical repercussions. As a result, intraoperative optical imaging has been particularly helpful in providing a precise and quantitative method to recognize the correct dissection layers and bowel perfusion with the ultimate objective of reducing recurrences and complications. The overgrowing significant progress of intraoperative image-guided surgery accounts for its seminal place in the surgical field, along with new symposia and sessions being regularly organized during international surgical conferences. The present research has focused on implementing novel approaches in colorectal surgery using intraoperative optical imaging to promote better clinical outcomes and prevent recurrences and complications. This research aims to implement a new approach using intraoperative optical imaging, with the following three specific main research objectives; (1) to develop new imaging strategies to assess the complete resection of colorectal cancer, (2) to evaluate new imaging technologies enabling the accurate evaluation of perfusion to prevent complications such as leaks, and (3) to evaluate new fluorescent imaging techniques to improve the accuracy of intraoperative lymph node detection. These three objectives are correlated with colorectal cancer recurrence, leading to better clinical outcomes. We studied "Computer-Assisted Differentiation between Colon-Mesocolon and Retroperitoneum Using Hyperspectral Imaging (HSI) Technology" (1) in order to obtain "Quantification of bowel ischemia using real-time multispectral Single Snapshot Imaging of Optical Properties (SSOP)" (2) "Simultaneous, multi-channel, near-infrared fluorescence visualization of mesenteric lymph nodes using indocyanine green and methylene blue: a demonstration in a porcine model" (3).
Le cancer colorectal est la troisième cause de cancer et la deuxième cause de mortalité liée au cancer dans le monde. Au cours des dernières décennies, l'approche chirurgicale du cancer colorectal a considérablement évolué, notamment grâce à l'introduction de techniques chirurgicales innovantes comme l'excision totale du mésorectum et l'excision complète du mésocôlon, grâce aux progrès des procédures mini-invasives et au recours à la chirurgie guidée par imagerie par fluorescence dans le proche infrarouge. Dans la chirurgie du cancer colorectal, la résection "en bloc" de la tumeur, y compris des vaisseaux nourriciers et des ganglions lymphatiques demeure l'un des principaux piliers thérapeutiques, dont l'impact sur les récidives est évident. L'excision complète du mésocôlon avec ligature vasculaire centrale pour traiter le cancer du côlon et l'excision totale du mésorectum pour traiter le cancer du rectum ont été proposées comme des approches chirurgicales qui permettent de réduire tout risque de récidives et nécessitent une compréhension approfondie des plans anatomiques de dissection. Au cours de ces opérations, il est crucial de discerner les vaisseaux nourriciers de la tumeur du drainage lymphatique principal. Un deuxième élément clé consiste à créer une anastomose intestinale pour maintenir la continuité de l'intestin grêle postérieur. Des complications telles que les fistules et les sténoses peuvent survenir, représentant une préoccupation chirurgicale majeure ; elles sont étroitement corrélées à une perfusion insuffisante. L'évaluation classique via la perception oculaire du chirurgien des plans anatomiques embryologiques et de la viabilité intestinale s’effectue depuis plusieurs décennies. Toutefois, une vision à l'œil nu est insuffisante pour détecter de petites variations susceptibles d’entraîner une répercussion clinique potentielle. Par conséquent, l'imagerie optique peropératoire s'est avérée particulièrement utile en apportant une stratégie précise et quantitative permettant de reconnaître les couches de dissection adéquates et la perfusion intestinale afin de réduire toutes récidives et complications. Les progrès significatifs et croissants de la chirurgie guidée par l'image peropératoire s’incarnent à travers son rôle déterminant dans le domaine chirurgical, comme en témoignent les nombreux symposiums régulièrement organisés lors de congrès de chirurgie dans le monde. La présente recherche s'est polarisée sur la mise en œuvre de nouvelles approches en chirurgie colorectale utilisant l'imagerie optique peropératoire afin de promouvoir de meilleurs résultats cliniques et prévenir toutes récidives et complications. Cette recherche vise à développer une nouvelle approche utilisant l'imagerie optique peropératoire, avec les trois principaux objectifs de recherche spécifiques suivants : (1) créer de nouvelles stratégies d'imagerie pour évaluer la résection complète du cancer colorectal, (2) évaluer de nouvelles technologies d'imagerie permettant une évaluation précise de la perfusion pour prévenir les complications comme les fistules et (3) évaluer de nouvelles techniques d'imagerie par fluorescence afin d’améliorer la précision de la détection peropératoire des ganglions lymphatiques qui sont corrélés avec la récidive du cancer colorectal, ouvrant la voie à de meilleurs résultats cliniques. Nous avons étudié (1) la « Différenciation assistée par ordinateur entre le côlon-mésocôlon et le rétropéritoine à l'aide de la technologie d'imagerie hyperspectrale.» pour (2) obtenir une « Quantification de l'ischémie intestinale à l'aide de l'imagerie multispectrale en temps réel des propriétés optiques par instantané unique » et pour (3) obtenir une « Visualisation simultanée, multicanaux et par fluorescence dans le proche infrarouge des ganglions lymphatiques mésentériques à l'aide du vert d’indocyanine et du bleu de méthylène : une démonstration sur modèle porcin » dans le programme du cours de doctorat.
Origine : Version validée par le jury (STAR)