Войти
| Флуоресценция хирургия под контролем изображения | |
|---|---|
| Специальность | онкология (хирургия) |
| [редактирование в Викиданных ] | |
Хирургия под контролем флуоресценции (FGS), (также называемая «хирургия под контролем флуоресценции», или в конкретном случае резекции опухоли, «резекция под контролем флуоресценции») - это метод медицинской визуализации, используемый для обнаружения флуоресцентно меченых структур во время операции. Подобно стандартной хирургии под визуальным контролем, FGS имеет целью направлять хирургическую процедуру и предоставлять хирургу визуализацию операционного поля в реальном времени. По сравнению с другими методами медицинской визуализации FGS дешевле и превосходит по разрешающей способности и количеству обнаруживаемых молекул. Недостатком является то, что глубина проникновения обычно очень мала (100 мкм) в видимых длинах волн, но может достигать 1-2 см при использовании длин волн возбуждения в ближнем инфракрасном.
FGS выполняется с использованием устройств формирования изображений с целью предоставления одновременной информации в реальном времени из цветных изображений отражательной способности (яркое поле) и флуоресцентного излучения. Один или несколько источников света используются для возбуждения и освещения образца. Свет улавливается с помощью оптических фильтров, которые соответствуют спектру излучения флуорофора . Объективы формирования изображений и цифровые камеры (CCD или CMOS ) используются для получения окончательного изображения. Обработка видео в реальном времени также может выполняться для повышения контрастности во время обнаружения флуоресценции и улучшения отношения сигнал / фон. В последние годы появился ряд коммерческих компаний, предлагающих устройства, специализирующиеся на флуоресценции в ближнем ИК-диапазоне, с целью извлечения выгоды из роста использования индоцианинового зеленого (ICG) не по назначению. Однако коммерческие системы с множеством каналов флуоресценции также существуют на рынке для использования с флуоресцеином и протопорфирином IX (PpIX).
Возбуждение флуоресценции достигается с использованием различных типов источников света. Галогенные лампы имеют преимущество в обеспечении высокой мощности при относительно невысокой стоимости. Используя разные полосовые фильтры, один и тот же источник можно использовать для создания нескольких каналов возбуждения от УФ до ближнего инфракрасного диапазона. Светодиоды (LED) стали очень популярными для недорогого широкополосного освещения и узкополосного возбуждения в FGS. Из-за их характерного спектра излучения света узкий диапазон длин волн, который соответствует спектру поглощения данного флуорофора, может быть выбран без использования фильтра, что дополнительно снижает сложность оптической системы. Для освещения образца белым светом подходят как галогенные лампы, так и светодиоды. Возбуждение также можно выполнять с помощью лазерных диодов, особенно когда требуется высокая мощность в коротковолновом диапазоне (обычно 5-10 нм). В этом случае система должна учитывать пределы воздействия лазерного излучения.
Прямые изображения флуоресцентного красителя и операционного поля получают с помощью комбинации фильтров и линз и камеры. Во время открытой хирургии ручные устройства обычно предпочтительнее из-за простоты использования и мобильности. Подставка или кронштейн могут использоваться для поддержания системы наверху операционного поля, особенно когда вес и сложность устройства высоки (например, когда используется несколько камер). Основным недостатком таких устройств является то, что операционные светильники могут мешать каналу излучения флуоресценции с последующим уменьшением отношения сигнал / фон. Эта проблема обычно решается приглушением или выключением освещения в кинотеатре во время обнаружения флуоресценции.. FGS также может выполняться с использованием малоинвазивных устройств, таких как лапароскопы или эндоскопы. В этом случае к концу зонда прикрепляется система фильтров, линз и камер. В отличие от открытой хирургии, фон от внешних источников света уменьшается. Тем не менее, плотность мощности возбуждения на образце ограничена низким светопропусканием волоконной оптики в эндоскопах и лапароскопах, особенно в ближней инфракрасной области. Кроме того, способность собирать свет значительно снижена по сравнению со стандартными линзами для визуализации, используемыми для устройств открытой хирургии. Устройства FGS также могут быть реализованы для роботизированной хирургии (например, в хирургической системе da Vinci ).
Основным ограничением в FGS является наличие клинически одобренной флуоресцентной лампы. красители с новым биологическим показанием. Индоцианин зеленый (ICG) широко использовался в качестве неспецифического агента для обнаружения сторожевых лимфатических узлов во время операции. ICG имеет основное преимущество абсорбции и излучение света в ближнем инфракрасном диапазоне, что позволяет обнаруживать узлы на глубине нескольких сантиметров ткани. Метиленовый синий также может использоваться для той же цели с пиком возбуждения в красной части спектра. Первые клинические применения с использованием опухолеспецифических агентов, которые обнаруживают отложения рака яичников во время операции.
Первые применения FGS относятся к 1940-м годам, когда флуоресцеин был впервые использован у людей для улучшения визуализация опухолей головного мозга, кист, отеков и кровотока in vivo. В моде Иногда использование сокращалось, пока в многоцентровом исследовании в Германии не было сделано заключение, что FGS для помощи в резекции глиомы на основе флуоресценции PpIX дает значительный краткосрочный эффект.
