熒光引導手術 (FGS) 的新興領域正在快速發(fā)展，有可能大大提高外科手術的安全性和有效性。在 FGS 中，使用稱為熒光團的特殊分子對感興趣的組織進行靶向和標記。這些熒光團的主要功能是將目標組織與其他組織區(qū)分開來，并隨后指導手術步驟。
目前 FDA 批準的臨床使用熒光團列表僅限于三種：吲哚菁綠 (ICG)、熒光素和亞甲藍 (MB)。雖然這些藥物有多種臨床應用，但它們沒有針對性，這限制了它們的特異性。對 FGS 不斷增長的需求促使人們識別新的、特定的熒光團，這些熒光團靶向某些組織并有望取得臨床成功。盡管許多候選熒光團在動物模型中似乎有效，但它們的臨床轉化需要嚴格的測試和大量的財務投資。Journal of Biomedical Optics最近的一篇文章解決了這個問題。
在這項研究中，來自美國的研究人員開發(fā)了一種新穎的改進系統(tǒng)，用于識別臨床成功幾率最高的熒光劑。“了解這些熒光團如何在人體組織中發(fā)揮作用對于提高熒光劑的準確性和安全性以及最終降低開發(fā)成本和最大限度地減少對患者的潛在傷害至關重要，”該研究的第一作者 Logan M. Bateman 說。
為了減少熒光團選擇的時間，研究人員與俄勒岡健康與科學大學的吉布斯實驗室合作。他們一起開發(fā)了一種截肢的人體下肢模型，用于測試神經(jīng)特異性熒光團。在這個模型中，組織檢查在截肢后不久開始，在缺氧引起的組織破裂之前。使用心臟泵灌注生理鹽水，該團隊可以模擬活體人體組織中的血管和滲透壓。
截肢后，四肢被運送到外科實驗室，在那里使用再循環(huán)環(huán)向它們灌注靶向熒光團。首先，鹽水通過優(yōu)勢動脈灌注，然后施用標準劑量的 LGW16-03 熒光團(神經(jīng)特異性)。肢體在重力作用下被抽干，收集的灌注液被循環(huán)回回路中以模擬血液循環(huán)。這發(fā)生在 10 分鐘的熒光團灌注過程中，隨后僅用生理鹽水沖洗 20 分鐘。30 分鐘后，使用開放場和閉場熒光成像系統(tǒng)對神經(jīng)組織進行原位(在截肢內(nèi))和離體(與肢體分離)成像。
鑒于該藥劑無毒，決定其有效性的關鍵參數(shù)是其信號背景比 (SBR)，它是所需信號(即來自神經(jīng)組織的信號)相對于背景噪聲的強度指標。值得注意的是，熒光團在這方面表現(xiàn)出色。
“我們對使用這種熒光團看到的 SBR 印象深刻，并相信它在臨床上也會表現(xiàn)出色。通過看到這些對比度值，我們相信灌注模型能夠充分地將熒光團輸送到目標組織，”資深作者埃里克評論道達特茅斯-希區(qū)柯克醫(yī)學中心的 R. Henderson。結果證實，該試劑具有突出目標組織所需的光學性能，更重要的是，證明了這種新型截肢人體模型的可行性。
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