Поскольку только в США каждый год проводится более 15 миллионов эндоскопических процедур, ученые сообщили о доказательствах того, что новая версия этих гибких инструментов для диагностики и лечения заболеваний обещает помочь хирургам более полно удалить раковые опухоли. Их отчет о технологии, которая сочетает в себе эндоскоп с явлением, ответственным за жуткое голубое свечение в охлаждающей воде ядерных реакторов, был частью 243-го Национального собрания и выставки Американского химического общества (ACS).
«Прогресс объединяет эндоскопы с одной из новейших и самых захватывающих областей медицинской визуализации», - сказал Чжэнь Ченг, доктор философии, который руководил исследованием. «Эндоскопы - это медицинские устройства, состоящие из длинной, тонкой и гибкой трубки из оптических волокон, оснащенной источником света и видеокамерой. Врачи могут вводить их через естественные отверстия в теле или небольшие хирургические разрезы для диагностики и лечения широкого спектра заболеваний. Новый подход расширяет использование этих волокон и включает в себя молекулярно-ориентированную хирургию для удаления большей части раковой опухоли, чем это возможно в настоящее время».
Обычные эндоскопические методы позволяют врачам, например, заглянуть внутрь желудка или толстой кишки и взять образцы биопсии для анализов. Ченг добавил, что новая технология визуализации, называемая люминесцентной эндоскопией Черенкова (CLE), имеет преимущества как перед традиционными эндоскопическими методами, так и перед методами визуализации, такими как МРТ, в том, что она также предоставляет информацию о функционировании ткани.
Чэн из Стэнфордского университета объяснил, что CLE основан на том же явлении, которое отвечает за мягкое голубое свечение охлаждающей воды в активной зоне ядерных энергетических реакторов. Это результат взаимодействия, которое происходит, когда невидимые частицы ядерной реакции в ядре пролетают через воду со скоростью, превышающей скорость света в воде. Свечение было названо в честь его первооткрывателя, русского ученого, лауреата Нобелевской премии 1958 года.
Cerenkov Luminescence Imaging (CLI) появился всего несколько лет назад, когда ученые обнаружили способы использования этого эффекта в устройствах, не связанных с ядерными энергетическими реакторами. Волнение возросло, когда в лабораторных экспериментах было установлено, что CLI может создавать изображения органов и направлять операции на лабораторных животных по удалению оставшихся раковых клеток, которые в противном случае были бы невидимы для хирургов. Ученые также обнаружили, что CLI может значительно улучшить разрешение ПЭТ-сканирования, позволяя ПЭТ-сканерам обнаруживать более мелкие объекты, чем это было возможно ранее. Люминесценция Черенкова была особенно захватывающей, потому что свет, используемый для выявления пораженной ткани, является видимым светом, который можно обнаружить с помощью простых оптических датчиков. Он также совместим с имеющимися в продаже приборами для оптической визуализации и широким набором агентов для ядерной визуализации, которые врачи используют для визуализации структур тела.
«Однако один недостаток заключается в том, что слабый синий свет - в отличие от рентгеновских лучей в других медицинских сканированиях - едва проникает через глубокие ткани», - сказал Ченг. «Это ограничивает полезность технологии у людей, у которых многие опухоли развиваются в областях глубоко внутри тела. Наш союз черенковской люминесценции с эндоскопом может быть идеальным решением. С помощью эндоскопии мы можем подойти достаточно близко к пораженной ткани, чтобы взять ее. преимущества этой технологии."
Чэн отметил, что переход CLE из лаборатории в операционную, который может произойти в течение следующих нескольких лет, должен быть относительно плавным из-за его сходства с традиционной эндоскопией.«Поскольку система CLE представляет собой усовершенствованную версию эндоскопии, она полностью совместима с обычными требованиями эндоскопической визуализации», - сказал он.
Ученые признали финансирование Национальных институтов здравоохранения, Министерства обороны, Канарского фонда, Центра биомедицинской визуализации в Стэнфорде и друзей для более раннего теста на рак молочной железы.