Near-Infrared Fluorescence Imaging

Kamera- ja puolijohdetekniikan kehittymisen ansiosta on aivan viime vuosina imunestekiertoa kyetty myös kuvantamaan. Menetelmistä kiinnostava on ICG-angiografian kuvaustekniikkaan perustuva Near-Infrared Fluorescence Imaging (NIRF).
Angiografian eli verisuonten varjoainekuvauksen kehitti portugalilainen lääkäri ja neurologi Egas Moniz Lissabonin yliopistossa vuonna 1927. Röntgensäteilyn läpäistessä joitakin elimiä liian helposti saadaan ne näkyviin varjoaineita käyttämällä. Röntgensäteet läpäisevät varjoaineen eri tavalla kuin normaalin kudoksen ja eroavaisuus läpäisyydessä muodostaa kontrastieron, mikä näkyy kuvissa tuoden mm. sisäelimet, mahdolliset kasvaimet tai verisuonet tehokkaammin näkyviin.

Vuodesta 1929 lähtien onkin varjoainekuvausta käytetty lääketieteessä yleisesti verisuoniston sairauksien selvittämiseen. Angiografiassa potilaan verisuoneen ruiskutetaan varjoainetta, minkä jälkeen aineen etenemistä voidaan kuvata mm. röntgenillä tai infrapunakameralla.

Indosyaniinivihreä (ICG) on lääketieteessä yleisesti käytetty varjoaine, jota on käytetty angiografiassa 1960-luvulta lähtien. Aineen ominaisuuksiin kuuluu fluoresointi infrapuna-alueella, mikä mahdollistaa sen kuvaamisen lähi-infrapunakameralla. Infrapuna on näkyvää valoa pitkäaaltoisempaa sähkömagneettista säteilyä ja lähinnä valon aluetta. Tätä punaisen valon aallonpituuksista alkavaa aluetta (650–950 nm) kutsutaan siis lähi-infrapunaksi (Near InfraRed=NIR). Taajuuskaista läpäisee elävää kudosta poikkeuksellisen hyvin mahdollistaen kudosten rakenteen tutkimisen pintakerroksia syvemmältä.

Oheisessa NIR-laitteistolla kuvatussa videossa on visuaalisesti nähtävissä, kuinka käsin tehtävä manuaalinen käsittely (Manual lymphatic drainage, MLD) vaikuttaa jalan imusuonten imunestevirtaukseen. Videon vasemmassa alalaidassa on käsittelyn alkamiskohta merkitty kohtaan 0:06.

https://www.youtube.com/watch?v=YmwC0A3PWhM

Before MLD (=ennen MLD:n alkamista)

MLD start (= MLD alkaa)

During MLD (=MLD:n aikana)

 

 

 

“… the lymphatic system is no less essential than the blood circulatory system for human health and well-being.”

 

Imusuonet on osa verenkiertoa.

Imunestejärjestelmä eli lymfa on kehon oma viemäröintijärjestelmä. Sen tehtävänä on palauttaa takaisin verenkiertoon hiusverisuonien läpi kudoksiin solujen väliseen tilaan tihkuva ylimääräinen veriplasman kudosneste, joka ei imeydy takaisin. Imusuonisto myös kerää kudoksissa syntyvät haitalliset aineenvaihduntajätteet ja kuona-aineet kuljettaen ne laskimojärjestelmään ja sitä kautta maksan käsiteltäväksi. Verenkierron ohella se vastaakin kehon toimivasta immuunipuolustuksesta puolustaen elimistöä bakteereilta, viruksilta ja muilta elimistöön kuulumattomilta haitallisilta aineilta. Immuunijärjestelmän toimivuutta imusuonisto pitää yllä kujettamalla imunesteen vähintään yhden imusolmukkeen läpi, jolloin imusolut sitovat ja tuhoavat imunesteessä kiertävät mikrobit ja muut vierasaineet. Imusuonet huolehtivat myös ravintorasvojen imeytymisestä.

Imusuonet alkavat kudoksista hiusverisuonten vierestä umpinaisina kapillaarihaaroina, jotka yhtyvät suuremmiksi imusuoniksi. Ne kulkevat rinnakkain verisuonien kanssa, usein ympäröiden laskimoita pienin imusuonihaaroin. Imusuonet kuljettavat kudosten imunesteet alaraajoista, lantiosta ja suolistosta maitiaisäiliöön (cisterna chyli) ja siitä edelleen suurimpaan imusuonirunkoon rintatiehyeeseen (ductus thoracicus). Rintarangan sisäpuolella kulkevaan rintatiehyeeseen suolilepeen kautta kulkeutuva suoliston imuneste on siihen ohutsuolistosta imeytyvien pitkäketjuisten rasvojen valkoiseksi värjäämää ja siitä syystä sitä kutsutaankin maitiaisnesteeksi. Muuten imuteissä virtaava imuneste on yleensä kirkasta muodostuen pääasiassa vedestä, proteiineistä, rasvahapoista, suoloista, valkosolu- ja mikro-organismeista sekä vierasaineista. Rintatiehyt laskee imunesteet verenkiertoon vasemman sisemmän kaulalaskimon ja solislaskimon kulmasta minne laskee myös imunesteet yläruumiin vasemmalta puolelta. Pään oikeasta puoliskosta, oikeasta käsivarresta ja osasta rintakehää imuneste palaa verenkiertoon oikean imunestetiehyen kautta oikeaan solislaskimoon.

 

 

Imunestejärjestelmä ja verenkiertojärjestelmä ovat toiminnallisessa vuorovaikutussuhteessa keskenään

 

Verenkierto ja imunestekierto ovat kehomme kaksi suurta nestekiertojärjestelmää.Vaikka molemmat järjestelmät on alun perin dokumentoitu jo Hippokraten toimesta (noin 460 – noin 370 eKr.) ja ne jakavat monia toiminnallisia sekä rakenteellisia yhtäläisyyksiä on niiden kohtalo tieteen tieteen ja lääketieteen piirissä ollut hyvin erilainen. Verenkiertoelimistöä on tutkittu laajasti mutta imunestekierto on saanut paljon vähemmän tieteellistä ja lääketieteellistä huomiota eikä sen merkitystä kehon eri mekanismien säätelijänä näin ole ymmärretty.

Imusuonitutkimus on ollut tieteessä vähäistä koska imusuonien kuvantaminen on ollut vaikeaa. Heikosti havaittavien ja läpinäkyvien imusuonien kuvantamiseen on kuitenkin viime aikoina kehitetty uusia tekniikoita ja näiden tekniikoiden ansiosta on imunestekierron ja imusuonien merkitys avautumassa koko laajuudessaan. On avautumassa kokonaan uusia polkuja mm. aivotutkimuksille ja imunestekierron toimintahäiriön roolista kansansairauksien taustalla.

Lähteet ja tutkimuksia:

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3312397/

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S153561080200051X

https://pdfs.semanticscholar.org/a8a2/e38ba2814475d49fc2cad7166c027d89832e.pdf