التصوير المقطعي الفلوري

ال التصوير المقطعي الفلوري هي تقنية تصوير تُستخدم بشكل أساسي في التشخيص في الجسم الحي. يعتمد على استخدام الأصباغ الفلورية التي تعمل كمؤشرات حيوية. اليوم يستخدم هذا الإجراء في الغالب في البحث أو في دراسات ما قبل الولادة.

ما هو التصوير المقطعي الفلوري؟

يسجل التصوير المقطعي الفلوري ويحدد التوزيع ثلاثي الأبعاد للعلامات الحيوية الفلورية في الأنسجة البيولوجية. ما يسمى الفلوروفورات ، أي المواد الفلورية ، تمتص في البداية الإشعاع الكهرومغناطيسي في نطاق الأشعة تحت الحمراء القريبة. ثم يبعثون الإشعاع مرة أخرى في حالة طاقة أقل قليلاً. يسمى هذا السلوك للجزيئات الحيوية التألق.

يحدث الامتصاص والانبعاث في نطاق الطول الموجي بين 700-900 نانومتر من الطيف الكهرومغناطيسي. تستخدم البوليميثين في الغالب كفلور. هذه أصباغ لها أزواج إلكترونية مترافقة في الجزيء وبالتالي فهي قادرة على امتصاص الفوتونات لإثارة الإلكترونات. يتم إطلاق هذه الطاقة مرة أخرى مع انبعاث الضوء وتوليد الحرارة.

بينما تتوهج الصبغة الفلورية ، يمكن تصور توزيعها في الجسم. مثل وسائط التباين ، يتم استخدام الفلوروفور في إجراءات التصوير الأخرى. يمكن إعطاؤها عن طريق الوريد أو عن طريق الفم ، حسب مجال التطبيق. التصوير المقطعي الفلوري مناسب أيضًا للاستخدام في التصوير الجزيئي.

الوظيفة والتأثير والأهداف

عادةً ما يستخدم التصوير المقطعي الفلوري في نطاق الأشعة تحت الحمراء القريبة لأن ضوء الأشعة تحت الحمراء قصير الموجة يمكن أن يمر بسهولة عبر أنسجة الجسم. فقط الماء والهيموجلوبين قادران على امتصاص الإشعاع في نطاق الطول الموجي هذا. في الأنسجة النموذجية ، يكون الهيموجلوبين مسؤولاً عن حوالي 34 إلى 64 بالمائة من الامتصاص. لذلك فهو العامل الحاسم لهذا الإجراء.

هناك نافذة طيفية في حدود 700 إلى 900 نانومتر. يقع الإشعاع من الأصباغ الفلورية أيضًا في نطاق الطول الموجي هذا. لذلك ، يمكن لضوء الأشعة تحت الحمراء قصير الموجة اختراق الأنسجة البيولوجية جيدًا. يعد الامتصاص المتبقي وتشتت الإشعاع من العوامل المحددة للإجراء ، بحيث يظل تطبيقه مقصورًا على أحجام الأنسجة الصغيرة. تستخدم الأصباغ الفلورية من مجموعة البوليميثين بشكل أساسي كصباغ فلورية اليوم. ومع ذلك ، نظرًا لأن هذه الأصباغ يتم تدميرها ببطء عند التعرض ، فإن استخدامها محدود إلى حد كبير. تعتبر النقاط الكمومية المصنوعة من مواد أشباه الموصلات بديلاً.

هذه أجسام نانوية ، لكنها يمكن أن تحتوي على السيلينيوم والزرنيخ والكادميوم ، لذلك يجب استبعاد استخدامها في البشر من حيث المبدأ. تعمل البروتينات أو قليل النوكليوتيدات أو الببتيدات كروابط للاقتران مع الأصباغ الفلورية. في حالات استثنائية ، يتم أيضًا استخدام الأصباغ الفلورية غير المترافقة. تم استخدام الصبغة الفلورية "إندوسيانين جرين" كوسيط تباين في تصوير الأوعية عند البشر منذ عام 1959. لم تتم الموافقة حاليًا على المؤشرات الحيوية للفلورة المقترنة للبشر. بالنسبة للبحث التطبيقي في التصوير المقطعي باللمعان ، يتم إجراء التجارب على الحيوانات فقط اليوم.

يتم تطبيق العلامات الحيوية الفلورية عن طريق الوريد ثم يتم فحص توزيع الصبغة وتراكمها في الأنسجة المراد فحصها بطريقة تم حلها بمرور الوقت. يتم فحص سطح جسم الحيوان باستخدام ليزر NIR. تسجل الكاميرا الإشعاع المنبعث من المرقم الحيوي الفلوري وتجمع الصور في فيلم ثلاثي الأبعاد. بهذه الطريقة ، يمكن اتباع مسار المؤشرات الحيوية. في الوقت نفسه ، يمكن أيضًا تسجيل حجم النسيج المميز بحيث يمكن تقدير ما إذا كان من المحتمل أن يكون نسيجًا ورميًا. اليوم ، يُستخدم التصوير المقطعي الفلوري بعدة طرق في الدراسات قبل السريرية. كما يتم إجراء عمل مكثف بشأن الاستخدامات الممكنة في التشخيص البشري.

يلعب البحث دورًا بارزًا هنا لتطبيقه في تشخيص السرطان ، وخاصة سرطان الثدي. من المفترض أن التصوير الشعاعي للثدي بالفلوري لديه القدرة على طريقة غير مكلفة وسريعة للكشف عن سرطان الثدي. في وقت مبكر من عام 2000 ، قدمت شركة Schering AG اللون الأخضر الإندوسيانيني المعدل كوسيط تباين لهذه العملية. ومع ذلك ، لم تتم الموافقة عليه بعد. كما تمت مناقشة تطبيق للتحكم في التدفق الليمفاوي. ومن المجالات المحتملة الأخرى للتطبيق استخدام طريقة تقييم المخاطر لدى مرضى السرطان. كما يتمتع التصوير المقطعي بالإشعاع بإمكانية كبيرة للكشف المبكر عن التهاب المفاصل الروماتويدي.

المخاطر والآثار الجانبية والأخطار

التصوير المقطعي الفلوري له مزايا عديدة مقارنة ببعض تقنيات التصوير الأخرى. إنه إجراء شديد الحساسية يكون فيه حتى أصغر كميات من الفلوروفور كافية للتصوير. يمكن مقارنة حساسيتهم بإجراءات الطب النووي PET (التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني) و SPECT (التصوير المقطعي بإصدار فوتون واحد).

في هذا الصدد ، فهو يتفوق حتى على التصوير بالرنين المغناطيسي (التصوير بالرنين المغناطيسي). علاوة على ذلك ، يعد التصوير المقطعي بالفلوري طريقة غير مكلفة للغاية. هذا ينطبق على الاستثمار في المعدات وتشغيلها وكذلك تنفيذ التحقيق. بالإضافة إلى ذلك ، لا يوجد تعرض للإشعاع. ومع ذلك ، فإن العيب هو أن خسائر التشتت العالية تقلل بشكل كبير من الدقة المكانية مع زيادة عمق الجسم. لذلك يمكن فحص أسطح الأنسجة الصغيرة فقط. في البشر ، لا يمكن تمثيل الأعضاء الداخلية بشكل جيد في الوقت الحالي. ومع ذلك ، هناك محاولات للحد من تأثيرات التشتت من خلال تطوير طرق انتقائية للوقت.

يتم فصل الفوتونات المتناثرة بشدة عن الفوتونات المتناثرة قليلاً فقط. هذه العملية لم يتم تطويرها بالكامل بعد. هناك أيضًا حاجة لمزيد من البحث في تطوير مرقم حيوي مضان مناسب. لم تتم الموافقة على المؤشرات الحيوية السابقة للإشعاع للبشر. يتم تقسيم الأصباغ المستخدمة حاليًا بفعل الضوء ، مما يعني ضررًا كبيرًا لاستخدامها. البدائل الممكنة هي ما يسمى بالنقاط الكمومية المصنوعة من مواد شبه موصلة ، ومع ذلك ، نظرًا لمحتواها من المواد السامة مثل الكادميوم أو الزرنيخ ، فهي غير مناسبة للاستخدام في التشخيص في الجسم الحي عند البشر.