การตรวจเอกซเรย์ฟลูออเรสเซนต์

การตรวจเอกซเรย์ฟลูออเรสเซนต์ เป็นเทคนิคการถ่ายภาพที่ส่วนใหญ่ใช้ในการวินิจฉัยโรคในร่างกาย มันขึ้นอยู่กับการใช้สีย้อมเรืองแสงที่ทำหน้าที่เป็นไบโอมาร์คเกอร์ ปัจจุบันขั้นตอนนี้ส่วนใหญ่ใช้ในการวิจัยหรือในการศึกษาก่อนคลอด

การตรวจเอกซเรย์ฟลูออเรสเซนต์คืออะไร?

การตรวจเอกซเรย์ฟลูออเรสเซนต์จะบันทึกและหาปริมาณการกระจายตัวแบบสามมิติของตัวบ่งชี้ทางชีวภาพเรืองแสงในเนื้อเยื่อทางชีววิทยา สิ่งที่เรียกว่าฟลูออโรฟอร์คือสารเรืองแสงเริ่มดูดซับรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าในช่วงอินฟราเรดใกล้ จากนั้นพวกมันจะฉายรังสีอีกครั้งในสถานะพลังงานที่ต่ำกว่าเล็กน้อย พฤติกรรมของสารชีวโมเลกุลนี้เรียกว่าการเรืองแสง

การดูดซับและการปล่อยจะเกิดขึ้นในช่วงความยาวคลื่นระหว่าง 700 - 900 นาโนเมตรของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า Polymethines ส่วนใหญ่ใช้เป็น fluorophores เหล่านี้เป็นสีย้อมที่มีคู่อิเล็กตรอนในโมเลกุลร่วมกันดังนั้นจึงสามารถดูดซับโฟตอนเพื่อกระตุ้นอิเล็กตรอนได้ พลังงานนี้จะถูกปล่อยออกมาอีกครั้งพร้อมกับการเปล่งแสงและการสร้างความร้อน

ในขณะที่สีย้อมเรืองแสงเรืองแสงสามารถมองเห็นการกระจายตัวในร่างกายได้ เช่นเดียวกับคอนทราสต์มีเดียฟลูออโรฟอร์ถูกใช้ในขั้นตอนการถ่ายภาพอื่น ๆ สามารถให้ทางหลอดเลือดดำหรือทางปากก็ได้ขึ้นอยู่กับพื้นที่ที่ใช้ การตรวจเอกซเรย์ฟลูออเรสเซนต์ยังเหมาะสำหรับใช้ในการถ่ายภาพโมเลกุล

ฟังก์ชั่นผลและเป้าหมาย

การตรวจเอกซเรย์ฟลูออเรสเซนต์มักใช้ในช่วงอินฟราเรดใกล้เนื่องจากแสงอินฟราเรดคลื่นสั้นสามารถผ่านเนื้อเยื่อของร่างกายได้ง่าย มีเพียงน้ำและฮีโมโกลบินเท่านั้นที่สามารถดูดซับรังสีในช่วงความยาวคลื่นนี้ได้ ในเนื้อเยื่อทั่วไปฮีโมโกลบินมีหน้าที่ในการดูดซึมประมาณ 34 ถึง 64 เปอร์เซ็นต์ ดังนั้นจึงเป็นปัจจัยกำหนดสำหรับขั้นตอนนี้

มีหน้าต่างสเปกตรัมอยู่ในช่วง 700 ถึง 900 นาโนเมตร รังสีจากสีย้อมเรืองแสงก็อยู่ในช่วงความยาวคลื่นนี้เช่นกัน ดังนั้นแสงอินฟราเรดคลื่นสั้นสามารถทะลุผ่านเนื้อเยื่อชีวภาพได้ดี การดูดซึมและการกระจัดกระจายที่เหลืออยู่ของรังสีเป็นปัจจัย จำกัด ของขั้นตอนดังนั้นการใช้งานจึงยังคง จำกัด อยู่ที่ปริมาณเนื้อเยื่อขนาดเล็ก สีย้อมเรืองแสงจากกลุ่มโพลีเมไทน์ส่วนใหญ่ใช้เป็นฟลูออโรไฟร์ในปัจจุบัน อย่างไรก็ตามเนื่องจากสีย้อมเหล่านี้ถูกทำลายอย่างช้าๆเมื่อสัมผัสการใช้งานจึงมีข้อ จำกัด อย่างมาก จุดควอนตัมที่ทำจากวัสดุเซมิคอนดักเตอร์เป็นอีกทางเลือกหนึ่ง

สิ่งเหล่านี้เป็นนาโนบอดี้ แต่สามารถมีซีลีเนียมสารหนูและแคดเมียมดังนั้นการใช้ในมนุษย์จะต้องได้รับการยกเว้นตามหลักการ โปรตีนโอลิโกนิวคลีโอไทด์หรือเปปไทด์ทำหน้าที่เป็นลิแกนด์สำหรับการผันเข้ากับสีย้อมเรืองแสง ในกรณีพิเศษจะใช้สีย้อมเรืองแสงที่ไม่ผันแปร สีย้อมเรืองแสง "อินโดไซยานีนกรีน" ถูกใช้เป็นสื่อความคมชัดในการถ่ายภาพหลอดเลือดในมนุษย์ตั้งแต่ปีพ. ศ. 2502 ปัจจุบันไบโอมาร์คเกอร์เรืองแสงแบบผันไม่ได้รับการรับรองสำหรับมนุษย์ สำหรับการวิจัยแอปพลิเคชันสำหรับการตรวจเอกซเรย์ฟลูออเรสเซนต์มีเพียงการทดลองในสัตว์เท่านั้น

ไบโอมาร์คเกอร์เรืองแสงถูกนำไปใช้ทางหลอดเลือดดำจากนั้นจะทำการตรวจสอบการกระจายของสีย้อมและการสะสมในเนื้อเยื่อที่จะตรวจสอบตามเวลาที่กำหนด พื้นผิวลำตัวของสัตว์ถูกสแกนด้วยเลเซอร์ NIR กล้องจะบันทึกการแผ่รังสีที่ปล่อยออกมาจากไบโอมาร์คเกอร์เรืองแสงและรวมภาพลงในฟิล์ม 3 มิติ ด้วยวิธีนี้เส้นทางของไบโอมาร์คเกอร์สามารถปฏิบัติตามได้ ในเวลาเดียวกันยังสามารถบันทึกปริมาตรของเนื้อเยื่อที่ทำเครื่องหมายไว้เพื่อให้สามารถประเมินได้ว่าอาจเป็นเนื้อเยื่อเนื้องอกหรือไม่ ปัจจุบันการตรวจเอกซเรย์ฟลูออเรสเซนต์ถูกนำไปใช้ในการศึกษาทางคลินิกหลายวิธี นอกจากนี้ยังมีการดำเนินการอย่างเข้มข้นเพื่อใช้ในการวินิจฉัยโรคในมนุษย์

การวิจัยมีบทบาทสำคัญสำหรับการประยุกต์ใช้ในการวินิจฉัยโรคมะเร็งโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับมะเร็งเต้านม สันนิษฐานว่าการตรวจเต้านมด้วยการเรืองแสงมีศักยภาพในการตรวจคัดกรองมะเร็งเต้านมที่มีราคาไม่แพงและรวดเร็ว ในช่วงต้นปี 2000 Schering AG ได้นำเสนอสีเขียวอินโดไซยานีนที่ได้รับการดัดแปลงเป็นสื่อความคมชัดสำหรับกระบวนการนี้ อย่างไรก็ตามยังไม่ได้รับการอนุมัติ นอกจากนี้ยังมีการกล่าวถึงแอปพลิเคชันเพื่อควบคุมการไหลของน้ำเหลือง การประยุกต์ใช้อีกด้านหนึ่งที่เป็นไปได้คือการใช้วิธีการประเมินความเสี่ยงในผู้ป่วยมะเร็ง การตรวจเอกซเรย์ฟลูออเรสเซนต์ยังมีศักยภาพในการตรวจหาโรคข้ออักเสบรูมาตอยด์ในระยะเริ่มแรก

ความเสี่ยงผลข้างเคียงและอันตราย

การตรวจเอกซเรย์ฟลูออเรสเซนต์มีข้อดีหลายประการเหนือเทคนิคการถ่ายภาพอื่น ๆ เป็นขั้นตอนที่มีความไวสูงซึ่งแม้แต่ fluorophore ในปริมาณที่น้อยที่สุดก็เพียงพอสำหรับการถ่ายภาพ ความไวของพวกเขาสามารถเปรียบเทียบได้กับกระบวนการทางเวชศาสตร์นิวเคลียร์ PET (การตรวจเอกซเรย์ปล่อยโพซิตรอน) และ SPECT (เอกซ์เรย์คอมพิวเตอร์แบบปล่อยโฟตอนเดี่ยว)

ในแง่นี้มันเหนือกว่า MRI (การถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก) ด้วยซ้ำ นอกจากนี้การตรวจเอกซเรย์ฟลูออเรสเซนต์ยังเป็นวิธีการที่ไม่แพงมาก สิ่งนี้ใช้กับการลงทุนอุปกรณ์และการดำเนินการตลอดจนการดำเนินการสอบสวน นอกจากนี้ยังไม่มีการฉายรังสี อย่างไรก็ตามข้อเสียคือการสูญเสียที่กระจัดกระจายสูงจะลดความละเอียดเชิงพื้นที่ลงอย่างมากด้วยความลึกของร่างกายที่เพิ่มขึ้น จึงตรวจได้เฉพาะพื้นผิวเนื้อเยื่อขนาดเล็กเท่านั้น ในมนุษย์อวัยวะภายในไม่สามารถแสดงได้ดีในขณะนี้ อย่างไรก็ตามมีความพยายามที่จะ จำกัด เอฟเฟกต์การกระจายโดยการพัฒนาวิธีการเลือกเวลา

โฟตอนที่กระจัดกระจายอย่างหนักจะแยกออกจากโฟตอนที่กระจัดกระจายเพียงเล็กน้อย กระบวนการนี้ยังพัฒนาไม่เต็มที่ นอกจากนี้ยังจำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมในการพัฒนาไบโอมาร์คเกอร์เรืองแสงที่เหมาะสม biomarkers เรืองแสงก่อนหน้านี้ไม่ได้รับการรับรองสำหรับมนุษย์ สีย้อมที่ใช้ในปัจจุบันถูกทำลายลงโดยการกระทำของแสงซึ่งหมายถึงข้อเสียอย่างมากสำหรับการใช้งาน ทางเลือกอื่นที่เป็นไปได้เรียกว่าจุดควอนตัมที่ทำจากวัสดุเซมิคอนดักเตอร์อย่างไรก็ตามเนื่องจากมีสารพิษเช่นแคดเมียมหรือสารหนูจึงไม่เหมาะที่จะใช้ในการวินิจฉัยโรคในมนุษย์