Хирургия на краю риска: инфракрасная флуоресценция спасает там, где обычные методы бессильны

Оптическая навигация обеспечивает хирургу уверенность и безопасность при работе со структурами

Технологии, которые помогают хирургам работать деликатно и уверенно, становятся всё важнее, особенно когда речь идёт о вмешательствах рядом с жизненно важными структурами. Инструменты оптической навигации постепенно меняют подход к операциям, позволяя врачам видеть то, что долгое время оставалось скрытым. В России появилась разработка, основанная на инфракрасной флуоресценции и созданная специально для повышения точности подобных процедур. Об этом сообщает ScienceDaily.

Новая оптика для сложных операций

Современная нейрохирургия стремится минимизировать травматичность операций, и ключевым фактором в этом процессе остаётся способность хирурга различать границы тканей. Разработка Thyrochrome, созданная специалистами МГУ имени М. В. Ломоносова вместе с учёными Национального медицинского исследовательского центра эндокринологии, предлагает новый взгляд на визуализацию.

Устройство основано на том, что биологические ткани дают различимый флуоресцентный отклик при воздействии инфракрасного излучения определённого диапазона. Эта особенность помогает выделять патологические структуры среди здоровых, а главное — формировать понятную подсказку хирургу в реальном времени. Такая подсветка снижает нагрузку на специалиста и улучшает прогноз при операциях на органах, отличающихся хрупкостью.

Разработчики подчёркивают, что особая ценность подобного подхода заметна в тех областях, где даже минимальное смещение инструмента может повлечь функциональные нарушения. К таким зонам относят область гипофиза, паращитовидных желёз и соседних анатомических структур. Их размер часто не превышает нескольких миллиметров, а любые неточности могут привести к сбоям гормональной регуляции или повреждению нервов. С появлением Thyrochrome хирург получает инструмент, который снижает зависимость от субъективной оценки и позволяет концентрироваться на оптимальном результате.

Технология инфракрасной визуализации долгое время развивалась в научных центрах, но лишь в последние годы стала внедряться в клиническую практику. Расширение доступности оптических систем, светодиодных источников и высокочувствительных камер сделало возможным перенос лабораторных решений в операционные. Thyrochrome стал одним из примеров такого перехода, объединяя фундаментальные знания о световом отклике тканей и инженерный подход к медицинским приборам.

Как работает инфракрасная флуоресценция в хирургии

Инфракрасный диапазон обладает важным свойством — он лучше проникает в мягкие ткани по сравнению с видимым светом. Это позволяет использовать его не только для поверхностной визуализации, но и для более глубокого сканирования. Флуоресцентные сигналы, возникающие при возбуждении тканей, имеют чёткие отличия у здоровых и патологических участков, что и лежит в основе работы прибора. Когда хирург направляет инструмент на область операции, камера фиксирует отклик, программа анализирует данные и выводит изображение с подсветкой зон интереса. Такой механизм делает процесс удаления доброкачественных опухолей более контролируемым.

Развитие технологий в области медицинской оптики активно стимулируется спросом на инструменты точечной диагностики. Классические методы — пальпация, визуальный осмотр, рентген и КТ — всё реже используются как единственные ориентиры при сложных вмешательствах. Оптическая флуоресценция в инфракрасном диапазоне выгодно отличается тем, что работает в режиме реального времени, не требует сильного увеличения и не излучает вредных для пациента волн.

Где разработка уже показала себя

По данным создателей, Thyrochrome успешно применялся при операциях в области шеи, где точность движения руки врача имеет решающее значение. Паращитовидные железы расположены рядом с крупными сосудами, нервами и мышцами, поэтому даже минимальная погрешность может привести к проблемам обмена кальция или нарушениям голосообразования. Именно здесь инфракрасная визуализация становится важным подспорьем, позволяя уменьшить вероятность ошибок.

Использование подобных устройств расширяет возможности эндокринологической хирургии, где часто приходится работать с доброкачественными образованиями, кистами или небольшими аденомами. Благодаря визуальной подсказке врач получает уверенность в том, что удаляет строго патологическую ткань, не затрагивая здоровые зоны. В отдельных случаях такая точность помогает сократить продолжительность вмешательства и уменьшить риск послеоперационных осложнений.

Также технология может быть востребована в онкохирургии, где важно понимать распространение опухоли и находить узлы, не заметные обычным методам. Для реконструктивных вмешательств флуоресцентная подсветка позволяет оценивать кровоток и жизнеспособность тканей, что помогает принимать решения прямо во время операции. Минимально инвазивные методы, такие как эндоскопические и роботизированные вмешательства, также выигрывают от появления новых оптических инструментов.

Потенциал для развития и интеграции

Тенденции в хирургии указывают на растущий интерес к флуоресцентным технологиям. Операционные блоки становятся всё более технологичными: системы навигации, роботические комплексы, датчики движения — все эти элементы постепенно формируют новый стандарт. Устройства типа Thyrochrome могут быть интегрированы в уже существующую инфраструктуру и адаптированы к разным задачам: от визуализации сосудов до выявления небольших кист или структур со сниженной контрастностью.

В будущем подобные приборы могут составить основу персонализированного подхода к операциям. Возможность видеть индивидуальные особенности тканей конкретного пациента помогает планировать вмешательство более точно. Это особенно важно в случаях, когда опухоль располагается рядом с важными нервными окончаниями или когда требуется сохранить максимальный функциональный объём органа.

Сравнение традиционных методов визуализации и технологии Thyrochrome

Технологии визуализации, используемые в хирургии, значительно различаются по принципу работы и возможностям. Важно понимать, чем именно отличается инфракрасная флуоресценция от классических способов ориентирования в операционном поле.

Традиционные методы опираются на видимый диапазон света или рентгенологические данные. Врач ориентируется на картинку, полученную до операции, либо на данные, видимые невооружённым глазом. Такой подход не всегда отражает реальные границы тканей. Thyrochrome же формирует изображение, основанное на непосредственном отклике биологических структур, что снижает риск ошибок. В диапазоне инфракрасных волн патологические образования могут проявляться ярче, чем окружающие ткани, благодаря чему хирург видит больше деталей.

Ещё одно отличие — скорость получения данных. Рентген или КТ требуют предварительной подготовки, тогда как флуоресцентная подсветка работает мгновенно. Это особенно важно при длительных операциях, где условия могут меняться в зависимости от стадии вмешательства. Наконец, Thyrochrome не предполагает ионизирующего излучения, что снижает общее воздействие на пациента.

Плюсы и минусы инфракрасной флуоресценции

Технология обладает преимуществами, которые делают её перспективной для развития прибора. При этом важно учитывать и ограничения, чтобы понимать реальные возможности метода.

Среди плюсов можно выделить:

высокая точность визуализации;
мгновенная обработка данных;
отсутствие ионизирующего воздействия;
возможность работы с хрупкими структурами организма.

К ограничениям относят:

необходимость специализированного оборудования;
ограниченную глубину сканирования;
зависимость качества изображения от типа тканей;
необходимость обучения персонала.

Благодаря сочетанию преимуществ технология может органично дополнять уже существующие методы, делая операции более предсказуемыми.

Советы по выбору медицинских оптических систем

Появление приборов вроде Thyrochrome делает рынок медицинской оптики более разнообразным. Чтобы выбрать подходящую систему, важно учитывать несколько факторов. В первую очередь врачи ориентируются на спектральный диапазон, поскольку разные ткани откликаются по-разному. Второй значимый параметр — чувствительность камеры. Чем выше способность фиксации слабого сигнала, тем точнее выводимая картинка. Не менее важна интеграция с операционным оборудованием: совместимость со стойками, эндоскопами, мониторами и навигационными системами.

Также имеет значение назначение прибора. Для нейрохирургии подходят системы с повышенной точностью подсветки, а для онкохирургии — решения, способные фиксировать участки с нарушенным кровотоком. Стоимость оборудования обычно зависит от матрицы камеры, типа источника света и наличия программной обработки. В клинической практике ценится простота обслуживания: чем меньше расходных материалов и чем проще калибровка, тем эффективнее работа операционной.