La cirugía guiada por fluorescencia (FGS) (también denominada 'cirugía guiada por imágenes de fluorescencia' o, en el caso específico de la resección tumoral, 'resección guiada por fluorescencia') es una técnica de imagenología médica utilizada para detectar estructuras marcadas con fluorescencia durante la cirugía. [1] De manera similar a la cirugía guiada por imágenes estándar , FGS tiene el propósito de guiar el procedimiento quirúrgico y proporcionar al cirujano visualización en tiempo real del campo operatorio. En comparación con otras modalidades de imágenes médicas, FGS es más barata y superior en términos de resolución y número de moléculas detectables. [2] Como inconveniente, la profundidad de penetración suele ser muy pobre (100 μm) en ellongitudes de onda visibles , pero puede alcanzar hasta 1-2 cm cuando se utilizan longitudes de onda de excitación en el infrarrojo cercano . [3]
La FGS se realiza utilizando dispositivos de imagen con el propósito de proporcionar información simultánea en tiempo real de imágenes de reflectancia en color (campo claro) y emisión de fluorescencia. Se utilizan una o más fuentes de luz para excitar e iluminar la muestra. La luz se recolecta mediante filtros ópticos que coinciden con el espectro de emisión del fluoróforo . Se utilizan lentes de imagen y cámaras digitales ( CCD o CMOS ) para producir la imagen final. El procesamiento de video en vivo también se puede realizar para mejorar el contraste durante la detección de fluorescencia y mejorar la relación señal / fondo. En los últimos años, han surgido varias empresas comerciales para ofrecer dispositivos que se especializan en fluorescencia en las longitudes de onda NIR, con el objetivo de capitalizar el crecimiento en el uso no autorizado de verde de indocianina (ICG). Sin embargo, también existen comercialmente sistemas comerciales con múltiples canales de fluorescencia, para su uso con fluoresceína y protoporfirina IX (PpIX).
La excitación de la fluorescencia se logra utilizando varios tipos de fuentes de luz. [4] Las lámparas halógenas tienen la ventaja de ofrecer alta potencia a un costo relativamente bajo. Usando diferentes filtros de paso de banda , la misma fuente puede usarse para producir varios canales de excitación desde el UV hasta el infrarrojo cercano. Los diodos emisores de luz (LED) se han vuelto muy populares para la iluminación de banda ancha de bajo costo y la excitación de banda estrecha en FGS. [5] Debido a su espectro de emisión de luz característico, un rango estrecho de longitudes de onda que coincide con el espectro de absorción de un fluoróforo dadose puede seleccionar sin utilizar un filtro, lo que reduce aún más la complejidad del sistema óptico. Tanto las lámparas halógenas como los LED son adecuados para la iluminación con luz blanca de la muestra. La excitación también se puede realizar usando diodos láser , particularmente cuando se necesita alta potencia en un rango de longitud de onda corta (típicamente 5-10 nm). [6] En este caso, el sistema debe tener en cuenta los límites de exposición a la radiación láser. [7]