Флуоресцентная диагностика опухолей¶

Флуоресцентная диагностика опухолей — метод интраоперационной и эндоскопической визуализации новообразований, основанный на регистрации вторичного (флуоресцентного) излучения, возникающего в тканях после введения экзогенных флуорофоров или под действием собственного (эндогенного) свечения биомолекул. Метод позволяет повысить контрастность границ опухоли по сравнению с обычным белым светом и обнаруживать очаги, не видимые невооружённым глазом.

¶Физические основы

Флуоресценция — испускание фотонов возбуждённой молекулой при переходе из синглетного возбуждённого состояния в основное. Молекула поглощает свет в одной спектральной области (возбуждение), а излучает в другой, более длинноволновой (эмиссия). Разница длин волн (стоксов сдвиг) позволяет с помощью светофильтров отделить слабый сигнал опухоли от мощного возбуждающего потока. Регистрация ведётся специализированными камерами, эндоскопами и операционными микроскопами, часто в сочетании с ближней инфракрасной областью, где поглощение тканями минимально.

¶Виды

• Эндогенная (аутофлуоресценция) — регистрация свечения собственных молекул тканей: коллагена, эластина, NADH, флавинов. Опухолевая ткань меняет спектр из-за altered метаболизма и структуры, что даёт контраст без введения препаратов.
• Экзогенная (опосредованная) — после введения флуорофора, избирательно накапливающегося в опухоли. Ключевой пример — 5-аминолевулиновая кислота (5-АЛК), метаболит которой протопорфирин IX светится красным в опухолевых клетках.
• Таргетная — флуорофор конъюгирован с антителом или лигандом к рецепторам, гиперэкспрессированным на опухолевых клетках.

¶Клиническое применение

Наиболее разработано применение в нейроонкологии: при злокачественных глиомах 5-АЛК позволяет визуализировать остаточную опухоль в ложе удаления. В урологии метод используют при трансуретральной резекции мочевого пузыря, в гастроэнтерологии — при эндоскопии пищевода, желудка и толстой кишки для выявления дисплазии и раннего рака. В гинекологии, торакальной и колоректальной хирургии методика применяется для уточнения границ резекции и поиска перитонеальных очагов.

¶Преимущества и ограничения

Преимущества: высокая контрастность, возможность оценки в реальном времени, совместимость с эндоскопией и микроскопией. Ограничения: зависимость от глубины проникновения света (единицы миллиметров), ложноположительные сигналы при воспалении и регенерации, необходимость введения препаратов и специального оборудования, вариабельность накопления флуорофора между пациентами.

¶Развитие

Современные направления включают мультиспектральную визуализацию, комбинацию с конфокальной эндомикроскопией, применение наночастиц и ближнеинфракрасных флуорофоров, а также методы количественной оценки сигнала с помощью машинного обучения. Исследуется сочетание флуоресцентной диагностики с фотодинамической терапией, при которой тот же фотосенсибилизатор используется и для обнаружения, и для разрушения опухоли.