Введение: Увидеть невидимое

В онкологии и стоматологии раннее выявление является единственным важным показателем. Традиционное обследование с использованием белого света основано на способности человеческого глаза различать морфологические изменения — узелки, изменение цвета кожи или поражения. К моменту, когда эти изменения становятся заметными, болезнь часто уже развилась.

Интеграция 405 нм лазерный диод в клиническую практику изменило эту парадигму. Эта конкретная длина волны (на границе между фиолетовым и ультрафиолетовым излучением) предназначена не в первую очередь для резки, а для задавая вопрос ткани. Когда ткань возбуждается светом с длиной волны 405 нм, подаваемым через прецизионный волоконно-связанный лазер, она флуоресцирует. Здоровые ткани светятся зеленым цветом; диспластические или бактериальные ткани выглядят темными или красными (флуоресценция порфирина). Это новая граница оптической биопсии.

Физика флуоресценции: почему 405 нм?

Чтобы понять, почему клиники модернизируют свое оборудование, мы должны рассмотреть лазерный диодный излучатель. В отличие от стандартных диодов 810 нм или 980 нм, используемых в термохирургии, Лазерный диод 405 нм излучает высокоэнергетические фотоны, способные возбуждать флуорофоры внутри клеток.

Для этого требуется высокоспециализированная система доставки. Свет с длиной волны 405 нм должен без потерь транспортироваться от консоли к пациенту. Именно здесь диодный лазерный волоконный становится критическим. Стандартные кремнеземные волокна, используемые в инфракрасных лазерах, часто неэффективны при фиолетовых длинах волн из-за “соляризации” (потемнения волокна). В системах медицинского назначения в настоящее время используются кремнеземные волокна с высоким содержанием ОН (гидроксила), специально разработанные для передачи этой фиолетовой энергии без ухудшения качества.

Клиническое применение: хирургия с использованием флуоресцентной навигации (FGS)

Погрешность при резекции опухоли является микроскопической. Используя волоконно-связанный лазер работающий на длине волны 405 нм, хирурги могут в режиме реального времени определять границы опухоли. Свет подается через рукоятку, а флуоресценция наблюдается через фильтрованные лупы. Этот подход “дополненной реальности” гарантирует, что не останется ни одной злокачественной клетки и будет удалено минимальное количество здоровой ткани.

Клинический случай: раннее выявление плоскоклеточного рака полости рта (Оформлено в виде официального патологического отчета больницы)

Идентификационный номер пациента: #OSCC-902 Отдел: Патология полости рта и челюстно-лицевой области Пациент: Мужчина, 62 года, курит (40 пачек в год). Основная жалоба: “Постоянное белое пятно под языком”.”

Клиническое обследование (белый свет): Слабо выраженная лейкоплакия (белое пятно) размером примерно 1,5 см x 1,0 см наблюдается на левом боковом крае языка. При пальпации уплотнения не обнаружено. В соответствии со стандартным протоколом, это состояние можно “наблюдать” в течение 2 недель.

Исследование флуоресценции:

• Устройство: Диагностика волоконно-связанный лазер система, использующая Лазерный диод 405 нм (мощность 120 мВт).
• Протокол: Освещение в комнате приглушилось. Пораженный участок и окружающая его здоровая слизистая оболочка были сканированы с помощью диодный лазерный волоконный палочка.
• Наблюдение: “Здоровая” ткань, появляющаяся на 5 мм снаружи видимое белое пятно демонстрировало явную “потерю флуоресценции” (LOF), выглядя темным/черным на фоне здоровой зеленой флуоресценции окружающей слизистой оболочки. Это указывало на разрушение стромы и метаболические изменения, невидимые невооруженным глазом.

Вмешательство и гистология: На основании данных 405 нм граница биопсии была расширена на 5 мм за пределы видимого поражения, чтобы включить область с темной флуоресценцией.

• Результат биопсии: Инвазивный плоскоклеточный рак.
• Важный вывод: Видимое белое пятно было карциномой in situ, но “невидимая” темная область, обнаруженная с помощью Лазерный диод 405 нм содержал инвазивные клетки. Без этого сканирования инвазивная часть была бы пропущена.

Результат: Пациенту была проведена широкая местная эксцизия с чистыми краями. Благодаря раннему выявлению облучение не потребовалось.

Проблема доставки

Подача света с длиной волны 405 нм является сложной задачей с оптической точки зрения. Более короткая длина волны рассеивается легче, чем красный свет (рассеяние Рэлея). Поэтому диодный лазерный волоконный должно иметь высокую числовую апертуру (NA) для эффективного улавливания и направления света. Использование дешевого заменителя волокна в системе 405 нм часто приводит к потере мощности 50% на конце, в результате чего диагностическая флуоресценция становится слишком слабой, чтобы ее можно было увидеть.

Заключение

The Лазерный диод 405 нм уже не является новинкой; это необходимость для точности диагностики. Будь то для обнаружения кариеса, определения бактериальной нагрузки в пародонтальных карманах или определения границ опухоли, технология опирается на синергию между излучателем и волоконным световодом. Для больниц инвестиции в высококачественное волоконно-связанный лазер Система — это инвестиция в достоверность диагностики.