Исследователи разрабатывают оптическую систему биопсии, которая выявляет рак печени


Исследователи разработали оптическую систему биопсии, которая может отличать раковую ткань печени от здоровой. Новая технология может облегчить диагностику рака печени, который является шестым по распространенности раком в мире.


"Прибор разработан таким образом, чтобы быть совместимым с иглами, которые в настоящее время используются для биопсии печени", - сказал Евгений Жеребцов, член исследовательской группы из Орловского государственного университета в России. "Таким образом, это может однажды помочь хирургам более точно ориентироваться в инструменте для биопсии, чтобы уменьшить количество ошибок при взятии образцов тканей, которые используются для диагностики".


В журнале издательской группы Optica Biomedical Optics Express исследователи сообщают, что система оптической биопсии может надежно различать раковые и здоровые клетки в моделях мышей. Система также показала многообещающие результаты в предварительных тестах, проведенных у людей с подозрением на рак печени.


"Оптические методы биопсии, подобные разработанным нами, позволяют с высокой степенью точности дифференцировать здоровые и опухолевые ткани",-сказала Елена В. Потапова, которая была соавтором статьи с Жеребцовым. "Хотя наша система была специально разработана для использования в абдоминальной хирургии, наши результаты показывают, что аналогичные технологии могут быть полезны для других медицинских применений".


Реагирование на клиническую потребность


Исследователи разработали новое устройство после того, как хирурги, с которыми они сотрудничали, отметили, как трудно выполнять биопсию иглой в точно правильном месте. Опухоли на ранней стадии может быть трудно определить, если ввести крошечную полую иглу в печень для получения образца ткани. Если игла установлена неправильно и не попадает в опухоль, это может привести к неправильному диагнозу.


Новая оптическая система биопсии сочетает в себе спектроскопию диффузного отражения и измерения флуоресценции в течение всего срока службы для оценки маркеров, связанных с клеточным метаболизмом, который отличается между здоровыми и раковыми клетками. Это может помочь хирургам увидеть в режиме реального времени, где находится рак, чтобы они могли определить лучшее место для получения образца ткани.


Спектроскопия диффузного отражения выявляет свойства тканей на основе того, как они отражают свет. Анализ продолжительности жизни флуоресценции подвергает ткани воздействию длины волны света, которая вызывает флуоресценцию, а затем измеряет, сколько времени требуется для исчезновения этой флуоресценции. Время затухания флуоресценции зависит от наличия молекул, которые играют важную роль в метаболизме.


"Хотя наша команда, как и другие, ранее использовала интенсивность флуоресценции для оценки тканей, исследования, проведенные в других частях тела, показали, что продолжительность жизни флуоресценции в меньшей степени зависит от условий эксперимента", - сказала Потапова. "Измерения продолжительности жизни флуоресценции остаются более последовательными в присутствии крови, при неравномерном освещении или если контакт между зондом и тканью изменяется из-за движения".


Уделяя особое внимание использованию нового инструмента для проведения будущих биопсий в клинике, исследователи выбрали компактные, современные компоненты для устройства. Зонд диаметром 1 миллиметр совместим со стандартной биопсийной иглой весом 17,5 г и имеет отдельные оптические каналы для спектроскопии диффузного отражения и измерения времени жизни флуоресценции.



Везу зонд в клинику


Чтобы оценить чувствительность собранной системы, исследователи сначала измерили известные растворы молекул, которые играют ключевую роль в метаболизме. Как только они получили удовлетворительные результаты, они затем провели эксперименты на модели мыши с раком печени и предварительные измерения у пациентов с подозрением на рак печени. Исследователи обнаружили, что их прибор и измеренные ими параметры могут надежно различать ткань рака печени, здоровую ткань печени и метаболически измененные ткани печени, окружающие опухоль.


"Для нас было важно составить всеобъемлющую картину наблюдаемых изменений при раке как на мышиной модели, так и в клинических условиях", - сказал Жеребцов. "Наши исследования у пациентов, у которых был тот же тип опухоли, что и у мышей, показали, что наша методика может обеспечить стабильные, воспроизводимые результаты, которые могут быть использованы для выявления рака".


Исследователи планируют продолжить измерение параметров продолжительности жизни флуоресценции у пациентов с различными типами опухолей на разных стадиях для создания диагностических классификаторов в режиме реального времени. Это также позволит применять передовые методы машинного обучения, которые могут помочь хирургам принимать клинические решения во время процедуры биопсии.


Источник.












Обсудить:

0 comments:

Всегда рады услышать ваше мнение!