Видеоэндоскопическая система для фотодинамической тераностики центрального рака легкого

Папаян Г.В., Акопов А.Л., Гончаров С.Е., Струй А.В., Казаков Н.В.

Полный текст на elibrary.ru

Публикация в Journal of Optical Technology

Ссылка для цитирования:

Папаян Г.В., Акопов А.Л., Гончаров С.Е., Струй А.В., Казаков Н.В. Видеоэндоскопическая система для фотодинамической тераностики центрального рака легкого // Оптический журнал. 2019. Т. 86. № 7. С. 27–34. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2019-86-07-27-34

Papayan G.V., Akopov A.L., Goncharov S.E., Struy A.V., Kazakov N.V. Video-endoscopy system for photodynamic theranostics of central lung cancer [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2019. V. 86. № 7. P. 27–34. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2019-86-07-27-34

Ссылка на англоязычную версию:

G. V. Papayan, A. L. Akopov, S. E. Goncharov, A. V. Struĭ, and N. V. Kazakov, "Video-endoscopy system for photodynamic theranostics of central lung cancer," Journal of Optical Technology. 86(7), 414-419 (2019). https://doi.org/10.1364/JOT.86.000414

Аннотация:

Тераностика является новым направлением медицины, объединяющим терапию и диагностику. Описывается видеоэндоскопическая система, предназначенная для фотодинамической тераностики злокачественных опухолей дыхательных путей, в которой лечебная часть выполняется методом фотодинамической терапии с применением фотосенсибилизаторов хлоринового ряда (видимая область) и индоцианина зеленого (ближняя инфракрасная область), а диагностическая — путем применения этих же препаратов, но уже в качестве флуоресцентных маркеров опухоли. Система построена на базе стандартного бронхофиброскопа с использованием в качестве источников света нескольких диодных лазеров, обеспечивающих фотодинамическое воздействие, возбуждение флуоресценции и наблюдение в отраженном белом свете. Визуализация осуществляется мультиспектральной видеосистемой, позволяющей по флуоресцентной картине проводить прицельное облучение опухоли и контролировать дозу энергии облучения по ослаблению яркости свечения фотосенсибилизатора. Возможности системы иллюстрируются клиническими примерами.

Ключевые слова:

флуоресцентная эндоскопия, фотодинамическая терапия, тераностика, рак легкого

Коды OCIS: 170.0110, 170.6280

Список источников:

1. Fitzmaurice C. Global, regional, and national cancer incidence, mortality, years of life lost, years lived with disability, and disability-adjusted life-years for 32 cancer groups, 1990 to 2015: A systematic analysis for the global burden of disease study // JAMA Oncology. 2017. Dec. 3. P. 524–548.
2. Moghissi K., Stringer M.R., Dixon K. Fluorescence photodiagnosis in clinical practice // Photodiagnosis Photodyn. Ther. 2008. V. 5(4). P. 235–237. doi:10.1016/j.pdpdt.2009.01.006
3. Papayan G.V., Petrischev N.N., Galagudza M.M. Autofluorescence spectroscopy for NADH and flavoproteins redox state monitoring in the isolated rat heart subjected to ischemia-reperfusion // Photodiagnosis Photodyn. Ther. 2014. V. 11(3). P. 400–408.
4. Папаян Г.В., Барский И.Я., Титов В.В. и др. Микрофлуориметр для медицинских исследований // ОМП. 1982. № 7. С. 34–37.
5. Alfano R.R., Tata D.B., Cordero J., et al. Laser induced fluorescence spectroscopy from native cancerous and normal tissue // IEEE J. Quant. Electron. 1984. V. QE-20. № 12. P. 1507–1511. doi:10.1109/JQE.1984.1072322
6. Palcic B., Lam S., Hung J., MacAulay C. Detection and localization of early lung cancer by imaging techniques // CHEST J. 1991. V. 99(3). P. 742–743.
7. Lam S., MacAulay C., le Riche J.C., Palcic B. Detection and localization of early lung cancer by fluorescence bronchoscopy // Cancer. 2000. V. 89(S11). P. 2468–2473.
8. Leonhard M. New incoherent autofluorescence/fluorescence system for early detection of lung cancer // Diagnostic and Therapeutic Endoscopy. 1999. V. 5. Р. 71–75.
9. Папаян Г.В., Петрищев Н.Н., Kim S.V., Kim H.H., Березин В.Б., Канг Ук. Возможности мультиспектральной автофлуоресцентной визуализации злокачественных опухолей // Фотодинамическая терапия и фотодиагностика. 2014. № 4. С. 3–13.
10. Zhang J., Wu J., Xu Z., Yang Y., Liao H., Liang Z. Diagnostic accuracy of autofluorescence bronchoscopy for airway inflammatory changes in studies for cancer detection: A systematic review and meta-analysis // EC Pulmonology and Respiratory Medicine. 2018. V. 7(6). P. 370–378.
11. Акопов А.Л., Русанов А.А., Папаян Г.В., Казаков Н.В., Герасин А.В. Эндобронхиальная фотодинамическая терапия под флуоресцентным контролем: фотодинамическая тераностика // Вестник хирургии. 2016. Т. 175. № 5. C. 26–31.
12. Акопов А.Л., Русанов А.А., Чистяков И.В., Казаков Н.В., Герасин А.В., Карлсон А., Папаян Г.В. Неоадьювантная и интраоперационная фотодинамическая терапия при местнораспространенном немелкоклеточном раке легкого // Фотодинамическая терапия и фотодиагностика. 2014. № 1. С. 42–43.
13. Akopov A., Rusanov A., Gerasin A., et al. Preoperative endobronchial photodynamic therapy improves resectability in initially irresectable (inoperable) locally advanced non-small cell lung cancer // Photodiagnosis Photodyn. Ther. 2014. V. 11(3). Р. 259–264. doi:10.1016/j.pdpdt.2014.03.01
14. Акопов А.Л., Русанов А.А., Чистяков И.В., Уртенова М.А., Казаков Н.В., Герасин А.В., Папаян Г.В. Применение фотодинамической терапии с целью уменьшения объема резекции при немелкоклеточном раке легкого // Вопросы онкологии. 2014. № 6. С. 740–744.

15. Акопов А.Л., Чистяков И.В., Русанов А.А. и др. Уменьшение объема резекции у больных немелкоклеточным раком легкого после неоадъютнаной химио- и фотодинамической терапии // Вестник хирургии. 2017. Т. 176. № 5. С. 38–42.
16. Акопов А.Л., Русанов А.А., Казаков Н.В., Папаян Г.В., Чистяков И.В. Фотодинамическая терапия при R1 нерадикальных резекциях по поводу рака легкого // Вестник хирургии. 2019. Т. 178. № 1. С. 21–24. doi:10.24884/0042-4625-2019-178-1-21-24
17. Chien-Hung Chiu, Yin-Kai Chao, Yun-Hen Liu, et a l. Clinical use of near-infrared fluorescence imaging with indocyanine green in thoracic surgery: A literature review // J. Thorac. Dis. 2016. Oct. V. 8(9). Р. S744–S748. doi: 0.21037/jtd.2016.09.70
18. Papayan G.V., Akopov A.L. Fluorescence diagnostics in the near-IR: Apparatus, application // JOT. 2016. V. 83(9). Р. 536–542. https://doi.org/10.1364/JOT.83.000536
19. Papayan G.V., Akopov A.L. Potentials of indocyanine green near-infrared fluorescence imaging in experimental and clinical practice // Photodiagnosis Photodyn. Ther. 2018. Dec. V. 24. Р. 292–299. https://doi.org/10.1016/j.pdpdt.2018.10.011
20. Кочубей В.И., Кулябина Т.В., Тучин В.В., Альтшуллер Г.Б. Спектральные характеристики индоцианина зеленого при его взаимодействии с биологическими тканями // Опт. спектр. 2005. Т. 99. № 4. С. 582–588.
21. Папаян Г.В., Чефу С.Г., Петрищев Н.Н., Ильин А.А., Акопов А.Л. Возможность использования конъюгата индоцианина зеленого с альбумином для инфракрасной флуоресцентной диагностики патологических процессов в эксперименте // Вопросы онкологии. 2016. № 6. С. 839–844.
22. Anayama T., Qiu J., Chan H., et al. Localization of pulmonary nodules using navigation bronchoscope and a near-infrared fluorescence thoracoscope // Ann. Thorac. Surg. 2015. V. 99(1). P. 224–230.
23. Акопов А.Л., Папаян Г.В., Карлсон А. и др. Прицельная биопсия плевры при торакоскопии под инфракрасным флуоресцентным контролем // Вест. хирург. 2017. № 6. C. 18–21. doi:10.24884/0042-4625-2017-176-6-18-21
24. Акопов А.Л., Папаян Г.В., Ефимов А.Н., Никитюк Д.Б., Япринцев В.О., Магрук М.А. Инфракрасная флуоресцентная ангиография при трансплантации трахеи в эксперименте // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2017. Т. 164. № 10. C. 519–522.
25. Schweiger T., Schwarz S., Traxler D., et al. Bronchoscopic indocyanine green fluorescence imaging of the anastomotic perfusion after tracheal surgery // Ann. Thorac. Surg. 2016. V. 101(5). P. 1943–1949. doi:10.1016/j.athoracsur.2015.11.058
26. Moghissi K., Dixon K. Image-guided surgery and therapy for lung cancer: A critical review // Future Oncol. 2017. V. 13(26). P. 2383–2394. doi:10.2217/fon-2017-0265
27. Jun He, Leping Yang, Wenjun Yi, Wentao Fan, Yu Wen, Xiongying Miao, Li Xiong. Combination of fluorescence-guided surgery with photodynamic therapy for the treatment of cancer // Molecular Imaging. 2017. V. 16. P. 1–15. doi:10.1177/1536012117722911
28. Landau M.J., Gould D.J., Patel K.M. Advances in fluorescent-image guided surgery // Ann. Transl. Med. 2016. V. 4. № 20. P. 1–12.
29. 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. Т. LXII. Вып. 5. C. 59–65. doi:http://dx.doi.org/10.17816/JOWD62559-65
30. Русанов А.А., Папаян Г.В., Казаков Н.В., Герасин А.В., Акопов А.Л. Новый способ фотодинамической тераностики центрального рака легкого // Фотодинамическая терапия и фотодиагностика (Biomedical Photonics). 2015. № 1. С. 43a–43.
31. Русанов А.А., Папаян Г.В., Казаков Н.В., Герасин А.В., Акопов А.Л. Способ фотодинамической терапии центрального рака легкого и контроля ее эффективности // Патент России № 2576823. 2015.
32. Акопов А.Л., Русанов А.А., Папаян Г.В., Казаков Н.В., Герасин А.В. Эндобронхиальная фотодинамическая терапия под флуоресцентным контролем: фотодинамическая тераностика // Вестник хирургии. 2016. № 5. С. 26–31.
33. Akopov A., Rusanov A., Papayan G., et al. Endobronchial photodynamic therapy under fluorescence control: Photodynamic theranostics // Photodiagnosis Photodyn. Ther. 2017. V. 19. P. 73–77. doi:10.1016/j.pdpdt.2017.05.001
34. http://www.mmcatalog.com/