Новый метод визуализации нацелен на то, чтобы хирурги полностью удалили рак

Однако не существует точного метода, позволяющего определить во время операции, вся ли раковая ткань была успешно удалена. Анализ по золотому стандарту занимает день или больше, что слишком много для хирурга, чтобы ждать, прежде чем завершить операцию.

В результате около четверти женщин, перенесших лампэктомию, позже получают известие о том, что им потребуется вторая операция, потому что часть опухоли осталась.Теперь исследователи из Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе и Калифорнийского технологического института сообщают, что они разработали технологию для сканирования образца опухоли и получения изображений, достаточно подробных и точных, чтобы их можно было использовать для проверки того, полностью ли удалена опухоль.Новая технология, получившая название фотоакустической визуализации, требует меньше времени, чем стандартные методы анализа. Но требуется дополнительная работа, прежде чем он станет достаточно быстрым для использования во время операции.

Исследование опубликовано 17 мая в Science Advances.«Это доказательство концепции, согласно которой мы можем использовать фотоакустическую визуализацию тканей груди и получать изображения, похожие на традиционные методы окрашивания, без какой-либо обработки тканей», — сказала Дебора Новак, доктор медицинских наук, доцент медицины и патологии и иммунологии, а также соавтором исследования.

Исследователи работают над улучшениями, которые, как они ожидают, позволят сократить время, необходимое для сканирования образца, до 10 минут, что достаточно быстро, чтобы использовать его во время операции. Текущий золотой стандарт метода анализа, который основан на сохранении ткани и последующем ее окрашивании, чтобы клетки было легче увидеть, не стал быстрее с тех пор, как он был впервые разработан в середине 20-го века.При солидных опухолях на большинстве частей тела врачи используют метод, известный как замороженный срез, чтобы быстро проверить иссеченное уплотнение во время операции.

Они ищут вокруг опухоли тонкий ободок из нормальных клеток. Злокачественные клетки на краях предполагают, что хирург пропустил часть опухоли, что увеличивает вероятность рецидива болезни.Но замороженные срезы плохо подходят для жирных образцов, таких как образцы из груди, поэтому хирург должен завершить лампэктомию груди, не зная наверняка, насколько она успешна.

«Прямо сейчас у нас нет хорошего метода оценки маржи во время операций по поводу рака груди», — сказала Ребекка Афт, доктор медицинских наук, профессор хирургии и соавтор исследования. Корм, хирург по лечению рака груди, лечит пациентов в еврейской больнице Барнс.В настоящее время после операции образец отправляется патологу, который разрезает его, окрашивает и исследует края на наличие злокачественных клеток под микроскопом. Результаты отправляются обратно хирургу в течение нескольких дней.

Чтобы ускорить процесс, исследователи воспользовались феноменом, известным как фотоакустический эффект. Когда луч света нужной длины волны попадает на молекулу, часть энергии поглощается, а затем высвобождается в виде звука в ультразвуковом диапазоне. Эти звуковые волны можно обнаружить и использовать для создания изображения.

«Все молекулы поглощают свет определенной длины волны», — сказал соавтор исследования Лихонг Ван, доктор философии, который проводил работу, когда был профессором биомедицинской инженерии в Школе инженерии Вашингтонского университета. Прикладная наука. Сейчас он в Калтехе. «Это то, что делает фотоакустическое изображение таким мощным.

По сути, вы можете увидеть любую молекулу, при условии, что у вас есть способность производить свет любой длины волны. Ни одна из других технологий визуализации не может этого сделать. Ультразвук этого не сделает.

Рентгеновские лучи не будут делать этого. не делайте этого. Свет — единственный инструмент, который позволяет нам предоставлять биохимическую информацию ».Исследователи проверили свою технику, отсканировав срезы опухолей, удаленных у трех пациентов с раком груди.

Для сравнения они также окрашивали каждый образец в соответствии со стандартными процедурами.Фотоакустическое изображение соответствовало окрашенным образцам по всем ключевым характеристикам. Была четко видна архитектура ткани и субклеточные детали, такие как размер ядер.

«Это структура клеток — структура их роста, их размер, их отношение друг к другу — что говорит нам, является ли это нормальной тканью или чем-то злокачественным», — сказал Новак. «В целом фотоакустические изображения имели много тех же характеристик, которые мы видим при стандартном окрашивании, что означает, что мы можем использовать те же критерии для интерпретации фотоакустических изображений. Нам не нужно придумывать новые критерии».Установив, что фотоакустические методы могут создавать полезные изображения, исследователи работают над сокращением времени сканирования.«Мы надеемся, что сможем ускорить этот процесс», — сказал Ван. «Для этого исследования у нас был только один канал для излучения света.

Если у вас есть несколько каналов, вы можете сканировать параллельно, что сокращает время визуализации. Еще один способ ускорить это — ускорить запуск лазера. Каждый лазерный импульс дает одна точка данных. Более быстрая пульсация означает более быстрый сбор данных ".

Кормовой, Новак и Ван подают заявку на грант на создание фотоакустической машины формирования изображений с несколькими каналами и быстрыми лазерами.«В один прекрасный день мы думаем, что сможем взять образец прямо у пациента, поместить его в аппарат в операционной и через несколько минут узнать, удалили ли мы всю опухоль или нет», — сказал Афт. «Это цель».


Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *