வைரத் தடயக் கண்டுபிடிப்பான்: எண்டோஸ்கோபிக் குவாண்டம் காந்தமானி அறுவை சிகிச்சை நிபுணருக்கு சென்டினல் நிணநீர் முனையங்களை எங்கு தேடுவது என்று சொல்லும்.

வார்விக் பல்கலைக்கழகத்தைச் சேர்ந்த இயற்பியலாளர்கள், புற்றுநோய் அறுவை சிகிச்சைக்கான எண்டோஸ்கோபிக் வைர காந்தமானியின் முன்மாதிரியை நிரூபித்துள்ளனர். இந்த சென்சார் வைரத்தில் நைட்ரஜன்-காலியிட (NV) மையங்களைப் பயன்படுத்துகிறது மற்றும் இரும்பு ஆக்சைடு ட்ரேசர் MagTrace™ இலிருந்து காந்தப்புலங்களைப் படிக்கிறது - மார்பக அறுவை சிகிச்சையில் செண்டினல் நிணநீர் முனை பயாப்ஸியில் பயன்படுத்தப்படும் அதே ஒன்று. இந்த சாதனம் 5.8 மிமீ வரை தூரத்தில் 0.56 மி.கி இரும்பு நிறை மட்டுமே பதிவு செய்கிறது - இது ட்ரேசரின் பரிந்துரைக்கப்பட்ட அளவை விட தோராயமாக 100 மடங்கு குறைவு; அதிக செறிவுகளில், வேலை தூரம் 14.6 மிமீ வரை அதிகரிக்கிறது. சென்சார் "தலை"யின் விட்டம் 10 மிமீக்கு மேல் இல்லை, எனவே இது எண்டோஸ்கோப்புகள் மற்றும் லேப்ராஸ்கோப்புகளில் நிறுவப்படலாம்.

ஆய்வின் பின்னணி

மார்பகப் புற்றுநோய் மற்றும் பல கட்டிகளை ஆரம்ப கட்டத்திலேயே கண்டறிய சென்டினல் நிணநீர் முனை பயாப்ஸி (SLNB) ஒரு தரநிலையாகும்: நிணநீர் வடிகால் வழியாக உள்ள "முதல்" முனைகள் அகற்றப்பட்டு, கட்டி நிணநீர் மண்டலத்திற்குள் சென்றுவிட்டதா என்பதைப் புரிந்து கொள்ளப்படுகின்றன, இது அதிக அதிர்ச்சிகரமான பிரித்தெடுப்பைத் தவிர்க்கிறது. கிளாசிக் வழிசெலுத்தல் என்பது ரேடியோஐசோடோப் + நீல சாயம், ஆனால் இந்த முறை அதன் குறைபாடுகளைக் கொண்டுள்ளது: கதிரியக்க தளவாடங்கள், வரையறுக்கப்பட்ட நேர சாளரங்கள், அரிதான ஒவ்வாமை எதிர்வினைகள் மற்றும் குறைந்தபட்ச ஊடுருவும் நடைமுறைகளுக்கான வரம்புகள். எனவே, மாற்றுகள் தீவிரமாக வளர்ந்து வருகின்றன - சூப்பர் பாராமேக்னடிக் இரும்பு ஆக்சைடுகள் (SPIO), எடுத்துக்காட்டாக, மருத்துவ டிரேசர் MagTrace®, NICE மற்றும் FDA ஆல் சென்டிமேக் ஆய்வுடன் இணைந்து அங்கீகரிக்கப்பட்டது. அறுவை சிகிச்சைக்கு சில நிமிடங்கள் அல்லது வாரங்களுக்கு முன்பு இத்தகைய குறிப்பான்களை அறிமுகப்படுத்தலாம், அவை முனைகளில் இருக்கும் மற்றும் அறுவை சிகிச்சை அறையில் காந்த உணரிகளுடன் தெரியும்.

இருப்பினும், தற்போதுள்ள காந்த ஆய்வுகள் பொதுவாக நிரந்தர காந்தம் மற்றும் ஹால் சென்சார் கொண்ட கையடக்க சாதனங்களாகும்: அவை வேலை செய்கின்றன, ஆனால் உணர்திறன் மற்றும் வடிவ காரணி எண்டோஸ்கோபி மற்றும் லேப்ராஸ்கோபியில் அவற்றின் பயன்பாட்டைக் கட்டுப்படுத்துகின்றன, மேலும் கண்டறிதல் வரம்பு முழு-டோஸ் ட்ரேசர் ஊசிகளைப் பயன்படுத்துவதை ஊக்குவிக்கிறது. அறுவை சிகிச்சை நிபுணருக்கு ஏற்ற கருவி ஒரு மினியேச்சர், மலட்டு-இணக்கமான ஆய்வு ஆகும், இது சென்டிமீட்டர் தூரத்தில் மிகக் குறைந்த அளவிலான SPIO ஐ "பார்க்க" முடியும் மற்றும் பாரிய காந்தமாக்கும் காந்தங்கள் இல்லாமல் செயல்படும்.

இந்தப் பின்னணியில், வைரத்தில் உள்ள குவாண்டம் சென்சார்கள் ஒரு நம்பிக்கைக்குரிய தளமாகத் தோன்றுகின்றன: வைரத்தில் உள்ள நைட்ரஜன்-காலியிட (NV) மையங்கள், கிரையோஜன்கள் இல்லாமல் அறை வெப்பநிலையில் காந்தப்புலத்தை (ODMR) ஒளியியல் ரீதியாகப் படிக்க உதவுகின்றன; லேசர்கள் மற்றும் டிடெக்டர்களை மலட்டு மண்டலத்திலிருந்து வெளியே எடுத்து, சாதனங்களை ஃபைபர்-ஆப்டிக் ஆக்க முடியும். சமீபத்திய ஆண்டுகளில், காந்த நானோ துகள்களிலிருந்து சிக்னல்களைப் பதிவு செய்வது உட்பட, உயிரி மருத்துவ பயன்பாடுகளுக்காக சிறிய NV காந்தமானிகள் நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளன. மறுஆய்வு ஆவணங்கள் உணர்திறனை அதிகரிப்பதற்கான வழிகளை முறைப்படுத்துகின்றன மற்றும் பயன்படுத்தப்பட்ட காந்தமானிகளுக்கான தளமாக NV வைரத்தின் திறனை உறுதிப்படுத்துகின்றன.

வார்விக் பல்கலைக்கழகத்தின் ஒரு புதிய மேம்பாடு இந்த இடைவெளியை நிரப்புகிறது: மருத்துவ டிரேசர் MagTrace® ஐ கண்டறியும் ஒரு எண்டோஸ்கோபிக் NV வைர காந்தமானி வழங்கப்பட்டுள்ளது. இந்த முன்மாதிரி 5.8 மிமீ (பரிந்துரைக்கப்பட்ட அளவை விட ≈100 மடங்கு குறைவு) தூரத்தில் 0.56 மி.கி வரை இரும்பு நிறைவைக் கண்டறிந்து 14.6 மிமீ வரை 2.8 மி.கி/மி.லி வரை செறிவுகளுடன் செயல்படுகிறது; சென்சார் "தலை" ≤10 மிமீ விட்டம் எண்டோஸ்கோப்புகள் மற்றும் லேபராஸ்கோப்புகளுடன் இணக்கமானது. இந்த அளவுருக்கள் உயிருள்ள நிலையில் உறுதிப்படுத்தப்பட்டால், தொழில்நுட்பம் தேவையான டிரேசர் அளவுகளைக் குறைக்கலாம், குறைந்தபட்ச ஊடுருவும் அறுவை சிகிச்சையில் வழிசெலுத்தலை எளிதாக்கலாம் மற்றும் ரேடியோஐசோடோப்புகளைச் சார்ந்திருப்பதைக் குறைக்கலாம். இப்போதைக்கு, இது ஒரு ஆய்வக முன்மாதிரி ஆகும், இது உயிருள்ள திசுக்களில் அளவுத்திருத்தத்திற்காகவும், ஏற்கனவே உள்ள அமைப்புகளுடன் தலைக்கு தலை ஒப்பீட்டிற்காகவும் காத்திருக்கிறது, ஆனால் மருத்துவமனைக்கு "குவாண்டம்" பாதை ஏற்கனவே தெரியும்.

இது எப்படி வேலை செய்கிறது?

சென்சாரின் உள்ளே NV அசுத்தங்களுடன் கூடிய வைரத்தின் மைக்ரோகிரிஸ்டல் உள்ளது. ஒரு பச்சை லேசர் மற்றும் ஒரு மைக்ரோவேவ் சிக்னல் NV மையங்களை டியூன் செய்கின்றன, மேலும் அவை ஒரு காந்தப்புலத்திற்குள் நுழையும்போது அவற்றின் ஒளிர்வு மாறுகிறது. இந்த ஆப்டிகல் ரெசோனன்ஸ் ரீடிங் (ODMR) அறை வெப்பநிலையில் அதிக உணர்திறனை வழங்குகிறது, கிரையோஜன்கள் மற்றும் சூப்பர் கண்டக்டர்கள் இல்லாமல். புதிய சாதனத்தில், வைர "தலை" ஆப்டிகல் ஃபைபர் மூலம் மீதமுள்ள ஒளியியலுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது: அனைத்து கனமான மின்னணு சாதனங்களும் மலட்டு புலத்திற்கு வெளியே இருக்கும், மேலும் ஒரு மினியேச்சர் சென்சார் மட்டுமே நோயாளிக்கு கொண்டு வரப்படுகிறது - அறுவை சிகிச்சை அறைக்கு வசதியானது.

புற்றுநோயியல் அறுவை சிகிச்சை நிபுணர்களுக்கு இது ஏன் தேவை?

மார்பகப் புற்றுநோயில் (மற்றும் பல கட்டிகளில்), அறுவை சிகிச்சை நிபுணர் செண்டினல் நிணநீர் முனைகளை துல்லியமாகக் கண்டுபிடித்து அகற்றுவது முக்கியம் - கட்டி செல்கள் முதலில் செல்லும் இடங்கள். சூப்பர் பாரா காந்த இரும்பு ஆக்சைடை அடிப்படையாகக் கொண்ட காந்த டிரேசர்கள் ரேடியோஐசோடோப்புகள் மற்றும் சாயங்களுக்கு (மயக்க மருந்து மற்றும் ஒவ்வாமை அபாயங்களுடன்) பாதுகாப்பான மாற்றாகும். ஒரு குவாண்டம் வைர சென்சார் இந்த நுட்பத்திற்கு சுவையையும் சுருக்கத்தையும் சேர்க்கிறது: கண்டறிதல் வரம்பு குறைவாகவும், சென்சார் சிறியதாகவும் இருந்தால், எண்டோஸ்கோபிக் நடைமுறைகள் வரை முனையின் "காந்த சுவடு"யை விரைவாகவும் வசதியாகவும் நீங்கள் காணலாம்.

முக்கிய உண்மைகள் மற்றும் புள்ளிவிவரங்கள்

• இரும்பு நிறை வரம்பு: 5.8 மிமீ வரை தூரத்தில் 0.56 மி.கி கண்டறியப்பட்டது (பரிந்துரைக்கப்பட்ட அளவை விட ≈100× குறைவு).
• செறிவு வரம்பு: 2.8 மி.கி/மி.லி (பரிந்துரைக்கப்பட்டதை விட ≈20× குறைவு) - 14.6 மிமீ வரை வேலை செய்யும் தூரம்.
• சென்சார் பரிமாணங்கள்: "தலை" ≤10 மிமீ விட்டம் - எண்டோஸ்கோபி/லேப்ராஸ்கோபியுடன் இணக்கமானது.
• பயன்பாடு: மார்பக அறுவை சிகிச்சையில் இரும்பு ஆக்சைடு டிரேசர் MagTrace™ (எண்டோமேக்/எண்டோமேக்னடிக்ஸ்) கண்டறிதல்.

இது ஏற்கனவே உள்ள ஆய்வுகளிலிருந்து எவ்வாறு வேறுபடுகிறது?

தற்போது, அறுவை சிகிச்சை அறைகள் நிரந்தர காந்தம் மற்றும் ஹால் சென்சார் கொண்ட கையேடு காந்த உணரிகளைப் பயன்படுத்துகின்றன - அவை அவற்றின் செயல்பாட்டை நிரூபித்துள்ளன, ஆனால் அவற்றின் உணர்திறன் மற்றும் வடிவம் குறைவாகவே உள்ளன. டயமண்ட் NV காந்தமானி:

• பாரிய காந்தங்களால் காந்தமாக்கல் இல்லாமல் செயல்படுகிறது,
• சிறிய அளவிலான டிரேசரில் இருந்து பலவீனமான புலங்களைப் படிக்கிறது,
• எண்டோஸ்கோபிக் வடிவ காரணியுடன் பொருந்துகிறது,
• மலட்டு மண்டலத்திற்கு வெளியே ஃபைபர் ஆப்டிக்ஸ் அகற்ற அனுமதிக்கிறது.

இது நோயாளிக்கு (மற்றும் அறுவை சிகிச்சை அறைக்கு) என்ன அர்த்தம்?

ஒரு சிறந்த சூழ்நிலையில், அறுவை சிகிச்சை நிபுணருக்கு ஒரு "குவாண்டம் சுட்டிக்காட்டி" கிடைக்கிறது: திசுக்களில் ஒரு மெல்லிய ஆய்வைப் பிடித்து, டிரேசரின் காந்த சுவடு எங்கு வலுவாக உள்ளது என்பதைப் பார்க்கிறார் - மேலும் அங்கு செண்டினல் முனையைத் தேடுகிறார். இது:

• தேடல் நேரம் மற்றும் வெட்டுக்களின் அளவைக் குறைத்தல்;
• நிர்வகிக்கப்படும் ட்ரேசரின் அளவைக் குறைக்கவும் (நம்பகத்தன்மையைப் பராமரிக்கும் போது);
• குறைந்தபட்ச ஊடுருவும் தலையீடுகளுக்கு உதவுதல் - மார்பு, வயிறு, இடுப்பு ஆகியவற்றில்;
• ரேடியோஐசோடோப்புகள் மற்றும் அணுக்கரு குறியிடும் தளவாடங்களைச் சார்ந்திருப்பதைக் குறைத்தல்.

சூழல் மற்றும் சுயாதீன மதிப்பீடுகள்

Physical Review Applied இல் வெளியிடப்பட்ட இந்த வெளியீடு திறந்த அணுகல் கொண்டது மற்றும் CC BY 4.0 இன் கீழ் உரிமம் பெற்றது; வார்விக் பல்கலைக்கழகம் "புற்றுநோயைக் கண்டறிய உதவும் வைரங்கள்" என்ற செய்திக்குறிப்பை வெளியிட்டது, இது ஆய்வின் பெயர்வுத்திறன் மற்றும் எண்டோஸ்கோபிக் விட்டத்தை எடுத்துக்காட்டுகிறது. மருத்துவர்கள் மற்றும் பொறியாளர்களுக்கான சிறப்பு வெளியீடுகள் மருத்துவ அளவுகளுக்குக் கீழே உணர்திறன் ஒரு உண்மையான அறுவை சிகிச்சை அறையை நோக்கிய ஒரு முக்கியமான படியாகும் என்பதைக் குறிப்பிடுகின்றன.

வேறு என்ன சரிபார்க்க வேண்டும் (நேர்மையான செய்ய வேண்டிய பட்டியல்)

• மலட்டுத்தன்மை மற்றும் பணிச்சூழலியல்: ஒருமுறை பயன்படுத்திவிட்டு தூக்கி எறியும் "கவர்கள்", எண்டோஸ்கோப்புகளுடன் இணைப்பு, உதவியாளர்களுக்கான வசதி.
• உயிருள்ள திசுக்களில் அளவுத்திருத்தங்கள்: இரத்தம், கொழுப்பு, முனை ஆழம் மற்றும் உலோக கருவிகளின் சமிக்ஞையின் தாக்கம்.
• நேரடி ஒப்பீடுகள்: தற்போதைய காந்த ஆய்வுகள் மற்றும் ரேடியோநியூக்ளைடு வழிசெலுத்தலுக்கு எதிராக - துல்லியம், நேரம் மற்றும் "தவறான இலக்குகள்" ஆகியவற்றின் அடிப்படையில்.
• ஒழுங்குமுறை பாதை: வெவ்வேறு நாடுகளில் ஒப்புதலுக்கான EMC தரநிலைகள் மற்றும் சான்று அடிப்படை.

ஏன் வைரம் மற்றும் NV மையங்கள்

NV மையங்கள் காந்தப்புலங்களுக்கு குவாண்டம் உணர்திறன் மற்றும் ஒளியியல் சமிக்ஞை வாசிப்பைக் கொண்டுள்ளன: இந்த கலவையானது அறை வெப்பநிலையில் செயல்படும் சிறிய, நிலையான சென்சார்களை உருவாக்க அனுமதிக்கிறது. இது மருத்துவத்திற்கு மிகவும் முக்கியமானது: கிரையோஜன்கள் இல்லை, விரைவான தொடக்கம், மட்டுப்படுத்தல் (லேசர் மற்றும் ஃபோட்டோடெக்டர் நோயாளியிடமிருந்து ஆப்டிகல் ஃபைபர் வழியாக அகற்றப்படுகின்றன), மருத்துவ தொகுதிகளாக அளவிடுவதற்கான சாத்தியக்கூறு.

முடிவுரை

புதிய எண்டோஸ்கோபிக் வைர காந்தமானி, வழக்கத்தை விடக் குறைந்த அளவுகளில் மருத்துவ டிரேசரின் காந்தத் தடயத்தை நம்பிக்கையுடன் "பார்க்கிறது" மற்றும் 10-மிமீ வடிவ காரணியில் பொருந்துகிறது. வரவிருக்கும் சோதனைகள் இயக்க சூழலில் நிலைத்தன்மையை உறுதிப்படுத்தினால், அறுவை சிகிச்சை நிபுணர்கள் செண்டினல் நிணநீர் முனைகளைக் கண்டறிய ஒரு குவாண்டம், சிறிய மற்றும் மென்மையான உதவியாளரைக் கொண்டிருப்பார்கள் - திறந்த அறுவை சிகிச்சைகள் முதல் லேப்ராஸ்கோபி மற்றும் எண்டோஸ்கோபி வரை. குவாண்டம் சென்சாரிக்ஸ் ஒரு உண்மையான மருத்துவமனைக்குள் நுழைவதற்கு கிட்டத்தட்ட தயாராக இருக்கும்போது இது ஒரு அரிய நிகழ்வு.

மூலம்: ஏ.ஜே. நியூமன் மற்றும் பலர். புற்றுநோய் அறுவை சிகிச்சைக்கான எண்டோஸ்கோபிக் வைர காந்தமானி. இயற்பியல் மதிப்பாய்வு 24, 024029 அன்று பயன்படுத்தப்பட்டது (12 ஆகஸ்ட் 2025). DOI: https://doi.org/10.1103/znt3-988w