Skip to main content
Erschienen in: Surgical Endoscopy 9/2015

01.09.2015 | Dynamic Manuscript

Indocyanine green as a near-infrared fluorescent agent for identifying parathyroid glands during thyroid surgery in dogs

verfasst von: Yong Joon Suh, June Young Choi, Young Jun Chai, Hyungju Kwon, Jung-Woo Woo, Su-jin Kim, Kyu Hyung Kim, Kyu Eun Lee, Yong Taik Lim, Yeo-Kyu Youn

Erschienen in: Surgical Endoscopy | Ausgabe 9/2015

Einloggen, um Zugang zu erhalten

Abstract

Background

Surgical procedures involving the thyroid gland require identification of the parathyroid glands. Indocyanine green (ICG) is a near-infrared (NIR) fluorescent contrast agent used for a variety of procedures such as intraoperative angiography, extrahepatic cholangiography, and lymph node mapping. In this study, we used a canine model to evaluate ICG for NIR fluorescent imaging of the parathyroid gland.

Methods

Three dogs were used for the study. The dogs were administered general anesthesia, and after surgical dissection, each dog received a series of intravenous ICG doses ranging from 12.5 to 100 µg/kg ICG. The excitation light source used to illuminate the operating field was a NIR laser (λ = 785 nm). Intravascular ICG fluorescence (λ = 835/45 nm) was recorded using a charge-coupled device that employed optical filtering to block ambient and laser light. Fluorescent imaging was assessed after injection of each dose of ICG.

Results

NIR fluorescent imaging visualized the parathyroid glands. The intensity curves showing the peak and plateau of fluorescence are similar regardless of the concentration of ICG. The time to peak fluorescent intensity was 50.2 ± 2.0 s after injection of ICG. Taking into consideration background fluorescent intensity, the estimated optimal dose of ICG was 18.75 µg/kg. At 106.7 ± 5.8 s, the parathyroid glands lost much of their fluorescence, although they remained sufficiently fluorescent to be distinguishable. There was a positive correlation of fluorescent intensity with ICG dose escalation up to 25 µg/kg.

Conclusions

ICG NIR fluorescent imaging was useful in detecting the parathyroid glands of dogs. By allowing detection of parathyroid glands, the current technique shows promise for use by endocrine surgeons performing thyroidectomies.
Anhänge
Nur mit Berechtigung zugänglich
Literatur
1.
Zurück zum Zitat Myriam L, Ralph PT, Christine GG (2013) National trends in thyroid surgery and the effect of volume on short-term outcomes. Laryngoscope 123(8):2056–2063CrossRef Myriam L, Ralph PT, Christine GG (2013) National trends in thyroid surgery and the effect of volume on short-term outcomes. Laryngoscope 123(8):2056–2063CrossRef
2.
Zurück zum Zitat George HS, Vania S, Constantinos B, Nikolaos K, Theophilos K, George K (2005) Incidental parathyroidectomy during thyroid surgery: an underappreciated complication of thyroidectomy. World J Surg 29(12):1539–1543CrossRef George HS, Vania S, Constantinos B, Nikolaos K, Theophilos K, George K (2005) Incidental parathyroidectomy during thyroid surgery: an underappreciated complication of thyroidectomy. World J Surg 29(12):1539–1543CrossRef
3.
Zurück zum Zitat Marshall MV, Rasmussen JC, Tan IC, Aldrich MB, Adams KE, Wang X, Fife CE, Maus EA, Smith LA, Sevick-Muraca EM (2010) Near-infrared fluorescence imaging in humans with indocyanine green: a review and update. Open Surg Oncol J 2(2):12–25PubMedCentralCrossRefPubMed Marshall MV, Rasmussen JC, Tan IC, Aldrich MB, Adams KE, Wang X, Fife CE, Maus EA, Smith LA, Sevick-Muraca EM (2010) Near-infrared fluorescence imaging in humans with indocyanine green: a review and update. Open Surg Oncol J 2(2):12–25PubMedCentralCrossRefPubMed
4.
Zurück zum Zitat Miwa M (2010) The principle of ICG fluorescence method. Open Surg Oncol J 2:26–28CrossRef Miwa M (2010) The principle of ICG fluorescence method. Open Surg Oncol J 2:26–28CrossRef
5.
Zurück zum Zitat Alander JT, Kaartinen I, Laakso A, Pätilä T, Spillmann T, Tuchin VV, Venermo M, Välisuo P (2012) A review of indocyanine green fluorescent imaging in surgery. Int J Biomed Imaging 2012:940585PubMedCentralCrossRefPubMed Alander JT, Kaartinen I, Laakso A, Pätilä T, Spillmann T, Tuchin VV, Venermo M, Välisuo P (2012) A review of indocyanine green fluorescent imaging in surgery. Int J Biomed Imaging 2012:940585PubMedCentralCrossRefPubMed
6.
Zurück zum Zitat Noh YW, Kong SH, Choi DY, Park HS, Yang HK, Lee HJ, Kim HC, Kang KW, Sung MH, Lim YT (2012) Near-infrared emitting polymer nanogels for efficient sentinel lymph node mapping. ACS Nano 6(9):7820–7831CrossRefPubMed Noh YW, Kong SH, Choi DY, Park HS, Yang HK, Lee HJ, Kim HC, Kang KW, Sung MH, Lim YT (2012) Near-infrared emitting polymer nanogels for efficient sentinel lymph node mapping. ACS Nano 6(9):7820–7831CrossRefPubMed
7.
Zurück zum Zitat Evans HE, DeLahunta A (2013) Miller’s anatomy of the dog, 4th edn. W. B. Saunders, St. Louis Evans HE, DeLahunta A (2013) Miller’s anatomy of the dog, 4th edn. W. B. Saunders, St. Louis
9.
Zurück zum Zitat Han N, Bumpous JM, Goldstein RE, Fleming MM, Flynn MB (2007) Intra-operative parathyroid identification using methylene blue in parathyroid surgery. Am Surg 73(8):820–823PubMed Han N, Bumpous JM, Goldstein RE, Fleming MM, Flynn MB (2007) Intra-operative parathyroid identification using methylene blue in parathyroid surgery. Am Surg 73(8):820–823PubMed
10.
Zurück zum Zitat Patel HP, Chadwick DR, Harrison BJ, Balasubramanian SP (2012) Systematic review of intravenous methylene blue in parathyroid surgery. Br J Surg 99(10):1345–1351CrossRefPubMed Patel HP, Chadwick DR, Harrison BJ, Balasubramanian SP (2012) Systematic review of intravenous methylene blue in parathyroid surgery. Br J Surg 99(10):1345–1351CrossRefPubMed
11.
Zurück zum Zitat Pollack G, Pollack A, Delfiner J, Fernandez J (2009) Parathyroid surgery and methylene blue: a review with guidelines for safe intraoperative use. Laryngoscope 119(10):1941–1946CrossRefPubMed Pollack G, Pollack A, Delfiner J, Fernandez J (2009) Parathyroid surgery and methylene blue: a review with guidelines for safe intraoperative use. Laryngoscope 119(10):1941–1946CrossRefPubMed
12.
Zurück zum Zitat Grubbs EG, Mittendorf EA, Perrier ND, Lee JE (2008) Gamma probe identification of normal parathyroid glands during central neck surgery can facilitate parathyroid preservation. Am J Surg 196(6):931–935 discussion 935-6CrossRefPubMed Grubbs EG, Mittendorf EA, Perrier ND, Lee JE (2008) Gamma probe identification of normal parathyroid glands during central neck surgery can facilitate parathyroid preservation. Am J Surg 196(6):931–935 discussion 935-6CrossRefPubMed
13.
Zurück zum Zitat Suzuki T, Numata T, Shibuya M (2011) Intraoperative photodynamic detection of normal parathyroid glands using 5-aminolevulinic acid. Laryngoscope 121(7):1462–1466CrossRefPubMed Suzuki T, Numata T, Shibuya M (2011) Intraoperative photodynamic detection of normal parathyroid glands using 5-aminolevulinic acid. Laryngoscope 121(7):1462–1466CrossRefPubMed
14.
Zurück zum Zitat Asher SA, Peters GE, Pehler SF, Zinn K, Newman JR, Rosenthal EL (2008) Fluorescent detection of rat parathyroid glands via 5-aminolevulinic acid. Laryngoscope 118(6):1014–1018CrossRefPubMed Asher SA, Peters GE, Pehler SF, Zinn K, Newman JR, Rosenthal EL (2008) Fluorescent detection of rat parathyroid glands via 5-aminolevulinic acid. Laryngoscope 118(6):1014–1018CrossRefPubMed
15.
Zurück zum Zitat Paras C, Keller M, White L, Phay J, Mahadevan-Jansen A (2011) Near-infrared autofluorescence for the detection of parathyroid glands. J Biomed Opt 16(6):067012CrossRefPubMed Paras C, Keller M, White L, Phay J, Mahadevan-Jansen A (2011) Near-infrared autofluorescence for the detection of parathyroid glands. J Biomed Opt 16(6):067012CrossRefPubMed
16.
Zurück zum Zitat Desmettre T, Devoisselle JM, Mordon S (2000) Fluorescence properties and metabolic features of indocyanine green (ICG) as related to angiography. Surv Ophthalmol 45(1):15–27CrossRefPubMed Desmettre T, Devoisselle JM, Mordon S (2000) Fluorescence properties and metabolic features of indocyanine green (ICG) as related to angiography. Surv Ophthalmol 45(1):15–27CrossRefPubMed
17.
Zurück zum Zitat van den Biesen PR, Jongsma FH, Tangelder GJ, Slaaf DW (1995) Yield of fluorescence from indocyanine green in plasma and flowing blood. Ann Biomed Eng 23(4):475–481CrossRefPubMed van den Biesen PR, Jongsma FH, Tangelder GJ, Slaaf DW (1995) Yield of fluorescence from indocyanine green in plasma and flowing blood. Ann Biomed Eng 23(4):475–481CrossRefPubMed
18.
Zurück zum Zitat Maarek JMI, Holschneider DP (2009) Estimation of indocyanine green concentration in blood from fluorescence emission: application to hemodynamic assessment during hemodialysis. J Biomed Opt 14(5):054006CrossRefPubMed Maarek JMI, Holschneider DP (2009) Estimation of indocyanine green concentration in blood from fluorescence emission: application to hemodynamic assessment during hemodialysis. J Biomed Opt 14(5):054006CrossRefPubMed
19.
Zurück zum Zitat Kang SW, Park JH, Jeong JS, Lee CR, Park S, Lee SH, Jeong JJ, Nam KH, Chung WY, Park CS (2011) Prospects of robotic thyroidectomy using a gasless, transaxillary approach for the management of thyroid carcinoma. Surg Laparosc Endosc Percutan Tech 21(4):223–229CrossRefPubMed Kang SW, Park JH, Jeong JS, Lee CR, Park S, Lee SH, Jeong JJ, Nam KH, Chung WY, Park CS (2011) Prospects of robotic thyroidectomy using a gasless, transaxillary approach for the management of thyroid carcinoma. Surg Laparosc Endosc Percutan Tech 21(4):223–229CrossRefPubMed
20.
Zurück zum Zitat Giordano D, Valcavi R, Thompson GB, Pedroni C, Renna L, Gradoni P, Barbieri V (2012) Complications of central neck dissection in patients with papillary thyroid carcinoma: results of a study on 1087 patients and review of the literature. Thyroid 22(9):911–917CrossRefPubMed Giordano D, Valcavi R, Thompson GB, Pedroni C, Renna L, Gradoni P, Barbieri V (2012) Complications of central neck dissection in patients with papillary thyroid carcinoma: results of a study on 1087 patients and review of the literature. Thyroid 22(9):911–917CrossRefPubMed
21.
Zurück zum Zitat Lee KE, Kim E, Koo do H, Choi JY, Kim KH, Youn YK (2013) Robotic thyroidectomy by bilateral axillo-breast approach: review of 1,026 cases and surgical completeness. Surg Endosc 27(8):2955–2962CrossRefPubMed Lee KE, Kim E, Koo do H, Choi JY, Kim KH, Youn YK (2013) Robotic thyroidectomy by bilateral axillo-breast approach: review of 1,026 cases and surgical completeness. Surg Endosc 27(8):2955–2962CrossRefPubMed
22.
Zurück zum Zitat Yi O, Yoon JH, Lee YM, Sung TY, Chung KW, Kim TY, Kim WB, Shong YK, Ryu JS, Hong SJ (2013) Technical and oncologic safety of robotic thyroid surgery. Ann Surg Oncol 20(6):1927–1933CrossRefPubMed Yi O, Yoon JH, Lee YM, Sung TY, Chung KW, Kim TY, Kim WB, Shong YK, Ryu JS, Hong SJ (2013) Technical and oncologic safety of robotic thyroid surgery. Ann Surg Oncol 20(6):1927–1933CrossRefPubMed
23.
Zurück zum Zitat Jackson NR, Yao L, Tufano RP, Kandil EH (2013) Safety of robotic thyroidectomy approaches: meta-analysis and systematic review. Head Neck. doi:10.1002/hed.23223 Jackson NR, Yao L, Tufano RP, Kandil EH (2013) Safety of robotic thyroidectomy approaches: meta-analysis and systematic review. Head Neck. doi:10.​1002/​hed.​23223
24.
Zurück zum Zitat Lee J, Kwon IS, Bae EH, Chung WY (2013) Comparative analysis of oncological outcomes and quality of life after robotic versus conventional open thyroidectomy with modified radical neck dissection in patients with papillary thyroid carcinoma and lateral neck node metastases. J Clin Endocrinol Metab 98(7):2701–2708CrossRefPubMed Lee J, Kwon IS, Bae EH, Chung WY (2013) Comparative analysis of oncological outcomes and quality of life after robotic versus conventional open thyroidectomy with modified radical neck dissection in patients with papillary thyroid carcinoma and lateral neck node metastases. J Clin Endocrinol Metab 98(7):2701–2708CrossRefPubMed
25.
Zurück zum Zitat Wagner OJ, Louie BE, Vallieres E, Aye RW, Farivar AS (2012) Near-infrared fluorescence imaging can help identify the contralateral phrenic nerve during robotic thymectomy. Ann Thorac Surg 94(2):622–625CrossRefPubMed Wagner OJ, Louie BE, Vallieres E, Aye RW, Farivar AS (2012) Near-infrared fluorescence imaging can help identify the contralateral phrenic nerve during robotic thymectomy. Ann Thorac Surg 94(2):622–625CrossRefPubMed
26.
Zurück zum Zitat Angell JE, Khemees TA, Abaza R (2013) Optimization of near infrared fluorescence tumor localization during robotic partial nephrectomy. J Urol 190(5):1668–1673CrossRefPubMed Angell JE, Khemees TA, Abaza R (2013) Optimization of near infrared fluorescence tumor localization during robotic partial nephrectomy. J Urol 190(5):1668–1673CrossRefPubMed
27.
Zurück zum Zitat Schols RM, Bouvy ND, van Dam RM, Stassen LP (2013) Advanced intraoperative imaging methods for laparoscopic anatomy navigation: an overview. Surg Endosc 27(6):1851–1859CrossRefPubMed Schols RM, Bouvy ND, van Dam RM, Stassen LP (2013) Advanced intraoperative imaging methods for laparoscopic anatomy navigation: an overview. Surg Endosc 27(6):1851–1859CrossRefPubMed
Metadaten
Titel
Indocyanine green as a near-infrared fluorescent agent for identifying parathyroid glands during thyroid surgery in dogs
verfasst von
Yong Joon Suh
June Young Choi
Young Jun Chai
Hyungju Kwon
Jung-Woo Woo
Su-jin Kim
Kyu Hyung Kim
Kyu Eun Lee
Yong Taik Lim
Yeo-Kyu Youn
Publikationsdatum
01.09.2015
Verlag
Springer US
Erschienen in
Surgical Endoscopy / Ausgabe 9/2015
Print ISSN: 0930-2794
Elektronische ISSN: 1432-2218
DOI
https://doi.org/10.1007/s00464-014-3971-2

Weitere Artikel der Ausgabe 9/2015

Surgical Endoscopy 9/2015 Zur Ausgabe

Wie erfolgreich ist eine Re-Ablation nach Rezidiv?

23.04.2024 Ablationstherapie Nachrichten

Nach der Katheterablation von Vorhofflimmern kommt es bei etwa einem Drittel der Patienten zu Rezidiven, meist binnen eines Jahres. Wie sich spätere Rückfälle auf die Erfolgschancen einer erneuten Ablation auswirken, haben Schweizer Kardiologen erforscht.

Hinter dieser Appendizitis steckte ein Erreger

23.04.2024 Appendizitis Nachrichten

Schmerzen im Unterbauch, aber sonst nicht viel, was auf eine Appendizitis hindeutete: Ein junger Mann hatte Glück, dass trotzdem eine Laparoskopie mit Appendektomie durchgeführt und der Wurmfortsatz histologisch untersucht wurde.

Mehr Schaden als Nutzen durch präoperatives Aussetzen von GLP-1-Agonisten?

23.04.2024 Operationsvorbereitung Nachrichten

Derzeit wird empfohlen, eine Therapie mit GLP-1-Rezeptoragonisten präoperativ zu unterbrechen. Eine neue Studie nährt jedoch Zweifel an der Notwendigkeit der Maßnahme.

Ureterstriktur: Innovative OP-Technik bewährt sich

19.04.2024 EAU 2024 Kongressbericht

Die Ureterstriktur ist eine relativ seltene Komplikation, trotzdem bedarf sie einer differenzierten Versorgung. In komplexen Fällen wird dies durch die roboterassistierte OP-Technik gewährleistet. Erste Resultate ermutigen.

Update Chirurgie

Bestellen Sie unseren Fach-Newsletter und bleiben Sie gut informiert.

S3-Leitlinie „Diagnostik und Therapie des Karpaltunnelsyndroms“

Karpaltunnelsyndrom BDC Leitlinien Webinare
CME: 2 Punkte

Das Karpaltunnelsyndrom ist die häufigste Kompressionsneuropathie peripherer Nerven. Obwohl die Anamnese mit dem nächtlichen Einschlafen der Hand (Brachialgia parästhetica nocturna) sehr typisch ist, ist eine klinisch-neurologische Untersuchung und Elektroneurografie in manchen Fällen auch eine Neurosonografie erforderlich. Im Anfangsstadium sind konservative Maßnahmen (Handgelenksschiene, Ergotherapie) empfehlenswert. Bei nicht Ansprechen der konservativen Therapie oder Auftreten von neurologischen Ausfällen ist eine Dekompression des N. medianus am Karpaltunnel indiziert.

Prof. Dr. med. Gregor Antoniadis
Berufsverband der Deutschen Chirurgie e.V.

S2e-Leitlinie „Distale Radiusfraktur“

Radiusfraktur BDC Leitlinien Webinare
CME: 2 Punkte

Das Webinar beschäftigt sich mit Fragen und Antworten zu Diagnostik und Klassifikation sowie Möglichkeiten des Ausschlusses von Zusatzverletzungen. Die Referenten erläutern, welche Frakturen konservativ behandelt werden können und wie. Das Webinar beantwortet die Frage nach aktuellen operativen Therapiekonzepten: Welcher Zugang, welches Osteosynthesematerial? Auf was muss bei der Nachbehandlung der distalen Radiusfraktur geachtet werden?

PD Dr. med. Oliver Pieske
Dr. med. Benjamin Meyknecht
Berufsverband der Deutschen Chirurgie e.V.

S1-Leitlinie „Empfehlungen zur Therapie der akuten Appendizitis bei Erwachsenen“

Appendizitis BDC Leitlinien Webinare
CME: 2 Punkte

Inhalte des Webinars zur S1-Leitlinie „Empfehlungen zur Therapie der akuten Appendizitis bei Erwachsenen“ sind die Darstellung des Projektes und des Erstellungswegs zur S1-Leitlinie, die Erläuterung der klinischen Relevanz der Klassifikation EAES 2015, die wissenschaftliche Begründung der wichtigsten Empfehlungen und die Darstellung stadiengerechter Therapieoptionen.

Dr. med. Mihailo Andric
Berufsverband der Deutschen Chirurgie e.V.