en
Назад
УДК: 621.391.837.681.3]:[621 + 681:723
Флуоресцентная диагностика в ближнем инфракрасном диапазоне: аппаратура, применение
Полный текст «Оптического журнала»
Полный текст на elibrary.ru
Публикация в Journal of Optical Technology
Папаян Г.В., Акопов А.Л. Флуоресцентная диагностика в ближнем инфракрасном диапазоне: аппаратура, применение // Оптический журнал. 2016. Т. 83. № 9. С. 33–42.
Papayan G.V., Akopov A.L. Fluorescence diagnostics in the near-IR: apparatus, application [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2016. V. 83. № 9. P. 33–42.
G. V. Papayan and A. L. Akopov, "Fluorescence diagnostics in the near-IR: apparatus, application," Journal of Optical Technology. 83(9), 536-542 (2016). https://doi.org/10.1364/JOT.83.000536
Распространение флуоресцентной диагностики в ближнюю инфракрасную область перспективно благодаря более глубокому проникновению этого излучения в биологические ткани, большему контрасту из-за отсутствия собственной флуоресценции ткани, возможности работы в светлых операционных помещениях, а также разработке новых препаратов, обладающих способностью специфически накапливаться в патологических очагах. Разработанная мультиспектральная система FLUM-808 обеспечивает возможность визуализации и проведения количественных оценок одновременно в свете инфракрасной флуоресценции и отраженном белом свете или до 4-х спектрально разделенных флуоресценций в диапазоне 410–950 нм. На примере исследований, проведенных на экспериментальных животных и при выполнении открытых, микрохирургических и эндоскопических операций с использованием в качестве инфракрасного флуоресцентного маркера препарата индоцианин зеленый, показаны возможности применения системы для решения актуальных медицинских задач: обнаружения злокачественных опухолей, метастазов и сторожевых лимфатических узлов при раке, визуализации кровеносной и лимфатической систем, желчных протоков.
флуоресцентная диагностика, ближний инфракрасный диапазон, индоцианин зеленый
Благодарность:Авторы выражают благодарность Д.П. Плохих, В.Б. Березину и С.А. Слободенюку за участие в разработке видеосистемы, а также доктору Kang Uk, В.М.Журбе, C.Е. Гончарову за предоставление оборудования для проведения исследований.
Коды OCIS: 170.0110, 170.6280
Список источников:1. Papayan G., Petrishchev N., Galagudza M. Autofluorescence spectroscopy for NADH and flavoproteins redox state monitoring in the isolated rat heart subjected to ischemia-reperfusion // Photodiagnosis and Photodynamic Therapy. 2014. V. 11. № 3. P. 400–408.
2. Papayan G.V., Petrishchev N.N., Krylova E.V., Kang U., Kim S.V., Berezin V.B., Bae S.-J. Method of estimating the biological age of skin by means of a fluorescence multispectral video dermatoscope // J. Opt. Technol. 2010. V. 77. № 2. Р. 126–131.
3. Папаян Г.В., Петрищев Н.Н., Ким С.В., Kim H.Ho., Березин В.Б., Канг Ук. Возможности мультиспектральной аутофлуоресцентной визуализации злокачественных опухолей // Фотодинамическая терапия и фотодиагностика. 2014. № 4. С. 3–12.
4. Акопов А.Л., Русанов А.А., Молодцова В.П., Герасин А.В., Казаков Н.В., Уртенова М.А., Чистяков И.В. Рандомизированное исследование эффективности предоперационной фотодинамической терапии при исходно нерезектабельном (неоперабельном) немелкоклеточном раке легкого // Вестник хирургии им. И.И. Грекова. 2013. Т. 172. № 1. С. 020–024.
5. Анохина Ю.Е., Гайдар Б.В., Мартынов Б.В., Алексеев Д.Е., Свистов Д.В., Папаян Г.В. Влияние объема хирургического вмешательства с применением интраоперационной флуоресцентной диагностики на течение послеоперационного периода у пациентов со злокачественными глиомами головного мозга // Российский нейрохирургический журнал им. проф. А.Л. Поленова. 2014. Т. VI. № 2. С. 22–27.
6. Акопов А.Л., Русанов А.А., Папаян Г.В., Казаков Н.В., Герасин А.В. Эндобронхиальная фотодинамическая терапия под флуоресцентным контролем: фотодинамическая тераностики // Актуальные проблемы лазерной медицины / Под ред. Петрищева Н.Н. Санкт-Петербург, 2016. С. 151–162.
7. Папаян Г.В., Петрищев Н.Н. Новые возможности флуоресцентной диагностики в эксперименте и в клинике // Фотодинамическая терапия и фотодиагностики. Специальный выпуск. 2015. С. 12.
8. Хачатурян А.Р., Папаян Г.В., Петрищев Н.Н. Флуоресцентный контроль фотодинамической терапии доброкачественных вирус-ассоциированных заболеваний шейки матки // Журнал акушерства и женских болезней. 2013. № 5. С. 59–65.
9. Папаян Г.В., Петрищев Н.Н., Акопов А. Л., Чефу С.Г. Возможность фотодинамической тераностики в ближнем инфракрасном диапазоне с использованием смеси индоцианина зеленого с альбуминами // Актуальные проблемы лазерной медицины / Под ред. Петрищева Н.Н. Санкт-Петербург, 2016. С. 227–245.
10. Marshall M.V., Rasmussen J.C., Tan I.-C., Aldrich M.B., Adams K.E., Wang X., Fife C.E., Maus E.A., Smith L.A., Sevick-Muraca E.M. Near-infrared fluorescence imaging in humans with indocyanine green: A review and update // Open. Surg. Oncol. J. 2012. V. 2. № 2. P. 2–23.
11. Alander J.T., Kaartinen I., Laakso A., Pätilä T., Spillmann T., Tuchin V.V., Venermo M., Välisuo P. A review of indocyanine green fluorescent imaging in surgery // Int. J. Biomed. Imaging. 2012. Apr. № 22. P. 1–26.
12. Schaafsma B.E., Mieog J.S., Hutteman M., van der Vorst J.R., Kuppen P.J., Löwik C.W., Frangioni J.V., van de Velde C.J., Vahrmeijer A.L. The clinical use of indocyanine green as a near-infrared fluorescent contrast agent for image-guided oncologic surgery // J. Surg. Oncol. 2011. Sep. 1. V. 104. № 3. Р. 323–332.
13. Mondal S.B., Gao S., Zhu N., Liang R., Gruev V., Achilefu S. Real-time fluorescence image-guided oncologic surgery // Adv. Cancer Res. 2014. V. 124. Р. 171–211.
14. Giraudeau C., Moussaron A., Stallivieri A., Mordon S., Frochot C. Indocyanine green: Photosensitizer or chromophore? Still a debate // Current Medicinal Chemistry. 2014. V. 21. № 16. P. 1871–1897.
15. Gioux S., Choi H.S., Frangioni J.V. Image-guided surgery using invisible near-infrared light: Fundamentals of clinical translation // Molecular Imaging. 2010. V. 9. № 5. Р. 237–255.
16. Nguyen Q.T., Tsien R.Y. Fluorescence-guided surgery with live molecular navigation – a new cutting edge // Nat. Rev. Cancer. 2013. V. 13. P. 653–662.
17. Serebryakov V.A., Papayan G.V., Astahov Yu.S., Ovnanyan A.Ju. Alternative approach to laser methods of treating vascular pathologies of the eye // J. Opt. Technol. 2014. V. 81. № 11. Р. 631–655.
18. Sheng Z., Hu D., Xue M.I., He M., Gong P., Cai L. Indocyanine green nanoparticles for theranostic applications // Nano-Micro. Lett. 2013. V. 5. № 3. P. 145–150.
19. Galagudza M.M., Korolev D.V., Sonin D.L., Postnov V.N., Papayan G.V., Uskov I.S., Belozertseva A.V., Shlyakhto E.V. Targeted drug delivery to ischemic heart with use of nanoparticulate carries. Concept, pitfalls and perspective // J. Manufacturing Technology Management. 2010. V. 21. № 8. P. 930–949.
20. http://www.perkinelmer.com/product/ivis-lumina-lt-inst-series-iii-120v-cls136331
21. Troyan S.L., Kianzad V., Gibbs-Strauss S.L., Gioux S., Matsui A., Oketokoun R., Ngo L., Khamene A., Azar F., Frangioni J.V. The FLARE intraoperative near-infrared fluorescence imaging system: A first-in-human clinical trial in breast cancer sentinel lymph node mapping // Ann. Surg. Oncol. 2009. V. 16. № 10. P. 1–10.
22. http://www.hamamatsu.com/jp/en/C9830.html
23. Yoshida M., Kubota K., Kuroda J., Ohta K., Nakamura T., Saito J., Kobayashi M., Sato T., Beck Y., Kitagawa Y., Kitajima M. Indocyanine green injection for detecting sentinel nodes using color fluorescence camera in the laparoscopy-assisted gastrectomy // J. Gastroenterol. Hepatol. 2012. Suppl. 3. P. 29–33.
24. http://www.quest-mi.com/spectrum-overview
25. Gurtner G.C., Jones G.E., Neligan P.C., Newman M.I., Phillips B.T., Sacks J.M., Zenn M.R. Intraoperative laser angiography using the SPY system: Review of the literature and recommendations for use // Ann. Surg. Innov. Res. 2013. V. 7. № 1. P. 1–14.
26. Papayan G.V., Petrishchev N.N., Kang U., Berezin V.B., Bae S.-J., Kim S.V. Multispectral fluorescence organoscopes for in vivo studies of laboratory animals and their organs // J. Opt. Technol. 2011. V. 78. № 9. Р. 523–628.
27. Kang U., Papayan G.V. Fluorescent endoscope system having improved image detection module // US Patent № 7635330. 2009.
28. Kang U., Papayan G.V. Apparatus and method for detecting NIR fluorescence at sentinel lymph node // US Patent Application № 2015/0018690. 2015.
29. Kang U., Papayan G.V., Obukhova N.A., Bae S.J., Lee D.S., Jung M.W., Berezin V.B., Motyko A.A., Plokhikh D.P., Slobodenyuk S.A. System for fluorescence diagnosis and photodynamic therapy of cervical disease // J. Opt. Technol. 2015. V. 82. № 12. Р. 815–823.
30. Papayan G., Berezin V., Jung M., Lee D., Kang U., Kim H., Ahn S.H., Kim S. ICG fluorescent and radioisotope methods comparision for sentinel lymph nodes detection in gastric cancer surgery // Abstr. 10th Intern. Gastric Cancer Congr., Verona, Italy. 2013. P. 129.
31. Акопов А.Л., Папаян Г.В., Чистяков И.В. Интраоперационное определение сторожевых лимфатических узлов при раке легкого // Вестник хирургии. 2015. № 1. С. 96–102.
32. Акопов А.Л., Папаян Г.В., Чистяков И.В., Карлсон А., Герасин А.В., Агишев А.С. Интраоперационое определение сигнальных лимфатических узлов при помощи системы инфракрасной визуализации при местнораспространенном немелкоклеточном раке легкого // Вестник хирургии им. И.И. Грекова. 2015. № 4. C. 13–17.
33. Акопов А.Л., Папаян Г.В., Чистяков И.В. Интраоперационное определение «сторожевых» лимфатических узлов при раке легкого // Вестник хирургии им. И.И. Грекова. 2015. № 1. C. 96–102.
34. Акопов А.Л., Папаян Г.В., Чистяков И.В., Ильин А.А., Карлсон А. Интраоперационная флуоресцентная визуализация путей лимфооттока у больных раком легкого // Фотодинамическая терапия и фотодиагностика. Специальный выпуск. 2015 . С. 44.
35. Папаян Г.В., Чефу С.Г., Петрищев Н.Н., Чистяков И.В., Ефимов А.Н., Ильин А.А., Акопов А.Л. Возможность использования коньюгата индоцианина зеленого с белками для инфракрасной флуоресцентной диагностики патологических процессов в эксперименте // Фотодинамическая терапия и фотодиагностика. Специальный выпуск. 2015. С. 11–12.