熒光引導(dǎo)手術(shù) (FGS) 的新興領(lǐng)域正在快速發(fā)展，有可能大大提高外科手術(shù)的安全性和有效性。在 FGS 中，使用稱為熒光團(tuán)的特殊分子對(duì)感興趣的組織進(jìn)行靶向和標(biāo)記。這些熒光團(tuán)的主要功能是將目標(biāo)組織與其他組織區(qū)分開來，并隨后指導(dǎo)手術(shù)步驟。
目前 FDA 批準(zhǔn)的臨床使用熒光團(tuán)列表僅限于三種：吲哚菁綠 (ICG)、熒光素和亞甲藍(lán) (MB)。雖然這些藥物有多種臨床應(yīng)用，但它們沒有針對(duì)性，這限制了它們的特異性。對(duì) FGS 不斷增長(zhǎng)的需求促使人們識(shí)別新的、特定的熒光團(tuán)，這些熒光團(tuán)靶向某些組織并有望取得臨床成功。盡管許多候選熒光團(tuán)在動(dòng)物模型中似乎有效，但它們的臨床轉(zhuǎn)化需要嚴(yán)格的測(cè)試和大量的財(cái)務(wù)投資。Journal of Biomedical Optics最近的一篇文章解決了這個(gè)問題。
在這項(xiàng)研究中，來自美國(guó)的研究人員開發(fā)了一種新穎的改進(jìn)系統(tǒng)，用于識(shí)別臨床成功幾率最高的熒光劑。“了解這些熒光團(tuán)如何在人體組織中發(fā)揮作用對(duì)于提高熒光劑的準(zhǔn)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(duì)患者的潛在傷害至關(guān)重要，”該研究的第一作者 Logan M. Bateman 說。
為了減少熒光團(tuán)選擇的時(shí)間，研究人員與俄勒岡健康與科學(xué)大學(xué)的吉布斯實(shí)驗(yàn)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(cè)試神經(jīng)特異性熒光團(tuán)。在這個(gè)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(tuán)隊(duì)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(yùn)送到外科實(shí)驗(yàn)室，在那里使用再循環(huán)環(huán)向它們灌注靶向熒光團(tuán)。首先，鹽水通過優(yōu)勢(shì)動(dòng)脈灌注，然后施用標(biāo)準(zhǔn)劑量的 LGW16-03 熒光團(tuán)(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(tuán)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(chǎng)和閉場(chǎng)熒光成像系統(tǒng)對(duì)神經(jīng)組織進(jìn)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(guān)鍵參數(shù)是其信號(hào)背景比 (SBR)，它是所需信號(hào)(即來自神經(jīng)組織的信號(hào))相對(duì)于背景噪聲的強(qiáng)度指標(biāo)。值得注意的是，熒光團(tuán)在這方面表現(xiàn)出色。
“我們對(duì)使用這種熒光團(tuán)看到的 SBR 印象深刻，并相信它在臨床上也會(huì)表現(xiàn)出色。通過看到這些對(duì)比度值，我們相信灌注模型能夠充分地將熒光團(tuán)輸送到目標(biāo)組織，”資深作者埃里克評(píng)論道達(dá)特茅斯-希區(qū)柯克醫(yī)學(xué)中心的 R. Henderson。結(jié)果證實(shí)，該試劑具有突出目標(biāo)組織所需的光學(xué)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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