Фотодинамическая диагностика в онкологии¶

Фотодинамическая диагностика в онкологии — метод выявления злокачественных новообразований и их границ, основанный на избирательном накоплении фотосенсибилизатора в опухолевой ткани и регистрации его флуоресценции при лазерном возбуждении. Относится к оптическим (флуоресцентным) методам визуализации и применяется как дополнение к эндоскопии, хирургической навигации и биопсии.

¶Физический принцип

Метод опирается на три последовательных процесса. Сначала в организм вводят фотосенсибилизатор — вещество, избирательно задерживающееся в клетках с повышенным метаболизмом. Затем участок облучают светом с длиной волны, соответствующей максимуму поглощения препарата (обычно 400–700 нм). Возбуждённые молекулы переходят в основное состояние, испуская фотоны — возникает флуоресценция. Её регистрируют спектрометром или флуоресцентной камерой, а по интенсивности и спектру судят о наличии и распространённости опухоли.

Ключевое условие — контрастность: разница концентрации сенсибилизатора в опухоли и здоровой ткани. Она определяется нарушением лимфооттока, повышенной проницаемостью сосудов опухоли и особенностями рецепторного захвата.

¶Фотосенсибилизаторы

Применяемые препараты делят на несколько поколений:

• производные гематопорфирина (первое поколение, длительная кожная фототоксичность);
• хлорины, бактериохлорины, фталоцианины (второе поколение, более длинноволновое возбуждение, лучшее проникновение света в ткань);
• конъюгаты с антителами и лигандами к рецепторам (третье поколение, таргетная доставка).

Для диагностики часто используют препараты на основе 5-аминолевулиновой кислоты, которая превращается в тканях в протопорфирин IX. Такой подход применяется при опухолях мочевого пузыря, кожи, слизистой головы и шеи.

¶Применение

• Эндоскопия: флуоресцентная бронхоскопия и цистоскопия позволяют увидеть очаги, неразличимые в белом свете, — ранний рак лёгкого, мочевого пузыря, пищевода.
• Хирургическая навигация: интраоперационная флуоресценция помогает очертить границы опухоли и оценить радикальность резекции, в том числе при опухолях головного мозга.
• Дерматология: дифференциальная диагностика пигментных образований кожи.
• Гинекология и гастроэнтерология: выявление предраковых изменений слизистых.

¶Преимущества и ограничения

К достоинствам относят неинвазивность или малую травматичность, высокую чувствительность к поверхностным очагам, возможность сочетания диагностики и лечения (фотодинамическая терапия) в одном сеансе.

Ограничения: малая глубина проникновения света (единицы миллиметров), зависимость результата от типа и дозы сенсибилизатора, ложноположительные сигналы при воспалении, кожная фототоксичность. Метод не заменяет гистологическое исследование, а дополняет его.

¶Развитие

Современные направления включают мультиспектральную и время-разрешённую флуоресценцию, конфокальную эндомикроскопию, сочетание с оптической когерентной томографией и искусственным интеллектом для автоматической классификации изображений. Перспективны таргетные сенсибилизаторы, снижающие фон и повышающие специфичность.