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
(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)
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
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“.