Lekárska endoskopia Čierna technológia (2) Molekulárne fluorescenčné zobrazovanie (ako napríklad 5-ALA/ICG)

Komplexný úvod do technológie molekulárnej fluorescencie 5-ALA/ICG v lekárskej endoskopii. Molekulárne fluorescenčné zobrazovanie je revolučná technológia v oblasti lekárskej endoskopie v...

Komplexný úvod do zobrazovacej technológie molekulárnej fluorescencie 5-ALA/ICG v lekárskej endoskopii

Molekulárne fluorescenčné zobrazovanie je v posledných rokoch revolučná technológia v oblasti lekárskej endoskopie, ktorá dosahuje presnú vizualizáciu diagnostiky a liečby v reálnom čase prostredníctvom špecifickej väzby špecifických fluorescenčných markerov (ako je 5-ALA, ICG) na choré tkanivá. Nasledujúci text poskytuje komplexnú analýzu technických princípov, klinických aplikácií, komparatívnych výhod, reprezentatívnych produktov a budúcich trendov.


1. Technické zásady

(1) Mechanizmus účinku fluorescenčných markerov

table 7


(2) Zloženie zobrazovacieho systému

Zdroj excitačného svetla: LED dióda alebo laser so špecifickou vlnovou dĺžkou (napríklad excitácia 5-ALA modrým svetlom).

Optický filter: filtruje interferenčné svetlo a zachytáva iba fluorescenčné signály.

Spracovanie obrazu: prekrývanie fluorescenčných signálov s obrazmi v bielom svetle (napríklad fúzne zobrazenie v reálnom čase systému PINPOINT).


2. Hlavné výhody (oproti tradičnej endoskopii s bielym svetlom)

table 8


3. Scenáre klinického použitia

(1) 5-ALA fluorescenčný endoskop

Neurochirurgia:

Resekčná chirurgia gliómu: Fluorescenčné značenie hraníc nádoru pomocou PpIX zvyšuje celkovú mieru resekcie o 20 % (ak je schválené na použitie s GLIOLANOM).

Urológia:

Diagnóza rakoviny močového mechúra: fluorescenčná cystoskopia (ako napríklad Karl Storz D-LIGHT C) znižuje mieru recidívy.


(2) Fluorescenčný endoskop ICG

Chirurgia hepatobiliárnej žlčovej sústavy:

Resekčná chirurgia rakoviny pečene: presná resekcia oblastí s pozitívnou retenciou ICG (ako napríklad Olympus VISERA ELITE II).

Operácia prsníkov:

Biopsia sentinelových lymfatických uzlín: ICG sledovanie nahrádza rádioaktívne izotopy.


(3) Multimodálna spoločná aplikácia

Fluorescencia + NBI: Olympus EVIS X1 kombinuje úzkopásmové zobrazovanie s fluorescenciou ICG na zlepšenie diagnostickej miery rakoviny žalúdka.

Fluorescencia + ultrazvuk: ICG značenie pankreatických nádorov pod kontrolou endoskopickej ultrasonografie (EUS).


4. Zastupovanie výrobcov a produktov

table 9


5. Technické výzvy a riešenia

(1) Útlm fluorescenčného signálu

Problém: Trvanie fluorescencie 5-ALA je krátke (približne 6 hodín).

Riešenie:

O Intraoperačné podávanie v dávkach (ako napríklad viacnásobná perfúzia počas operácie rakoviny močového mechúra).


(2) Falošne pozitívny/falošne negatívny

Problém: Zápal alebo jazvové tkanivo môžu pomýliť fluorescenciu.

Riešenie:

Multispektrálna analýza (ako napríklad rozlíšenie PpIX od autofluorescencie).


(3) Náklady a popularizácia

Problém: Cena fluorescenčných endoskopických systémov je vysoká (približne 2 až 5 miliónov juanov).

Prelomový smer:

Domáca náhrada (napríklad systém Mindray ME8).

Jednorazový fluorescenčný endoskop (napríklad Ambu aScope ICE).


6. Trendy budúceho vývoja

(1) Nová fluorescenčná sonda: Fluorescenčné značenie protilátok špecifických pre nádor (ako napríklad sondy cielené na EGFR).


(2) Kvantitatívna analýza pomocou umelej inteligencie: Automatické hodnotenie intenzity fluorescencie (napríklad pomocou softvéru ProSense na posúdenie malignity nádoru).


(3) Technológia nanofluorescencie: Značenie kvantovými bodkami (QD) umožňuje synchrónne zobrazovanie viacerých cieľov.


(4) Prenosnosť: Ručný fluorescenčný endoskop (napríklad používaný na skríning v nemocniciach prvého stupňa).


zhrnúť

Technológia molekulárnej fluorescencie mení paradigmu diagnostiky a liečby nádorov prostredníctvom „presného označovania + navigácie v reálnom čase“:

Diagnóza: Miera detekcie včasnej rakoviny sa výrazne zvýšila, čím sa znížili zbytočné biopsie.

Liečba: Chirurgický okraj je presnejší, čo znižuje riziko recidívy.

Budúcnosť: S diverzifikáciou sond a integráciou umelej inteligencie sa očakáva, že sa stane štandardným nástrojom pre „intraoperačnú patológiu“.