Междисциплинарная исследовательская группа под руководством Стивена Боппарта, профессора электротехники, компьютерной инженерии и биоинженерии из Университета Иллинойса, провела исследование на 35 пациентах с раком груди в больнице Фонда Карла в Урбане, штат Иллинойс. Результаты опубликованы в журнале Cancer Research.
Одно сложное, но важное решение для хирургов и тканевых патологов — выяснить, где заканчивается опухоль.
Солидную опухоль можно легко идентифицировать, но ткань вокруг основного тела опухоли, известная как край, также может содержать раковые клетки. Из-за этого лишняя ткань, окружающая опухоль, обычно удаляется, но остается вопрос, останутся ли какие-либо раковые клетки, чтобы снова появиться позже в виде опухолей.
«Почти во всех операциях по поводу солидных опухолей есть вопрос о допустимых пределах», — сказал доктор.
Боппарт, который также является врачом. «Обычно хирурги удаляют массу ткани, в которой находится опухоль, и отправляют ее в лабораторию. Патолог обработает, рассекает и окрашивает ткань, а затем исследует тонкие срезы на предметных стеклах микроскопа. Они смотрят на структуру клеток и другие особенности ткани.
Диагноз ставится на основании субъективной интерпретации, и часто обращаются за консультацией к другим патологам. Это то, что мы называем золотым стандартом диагностики."
Новое устройство представляет собой переносной зонд, основанный на технологии, называемой оптической когерентной томографией (ОКТ), которая использует свет для изображения ткани в реальном времени. По словам Боппарта, раковые клетки и нормальные ткани рассеивают свет по-разному, потому что они имеют разные микроструктурные и молекулярные особенности, поэтому ОКТ дает врачам способ количественно измерить клеточные характеристики опухоли.
Хирурги могут провести палочкой для ОКТ над участком ткани и просмотреть видео на экране без каких-либо специальных химических пятен или длительной обработки ткани.
«Во многих случаях невооруженным глазом невозможно отличить раковые клетки от нормальной ткани, но с помощью ОКТ они сильно отличаются», — сказал Боппарт, который также является сотрудником Института передовых наук и технологий им. Бекмана.
U. я.
В клиническом исследовании хирурги лечили пациентов в соответствии со стандартной хирургической процедурой, но данные ОКТ были собраны с края полости опухоли и края удаленной тканевой массы во время операции, чтобы результаты можно было сравнить позже. Исследование показало, что анализ устройства ОКТ выявил различия между нормальной и раковой тканью с 92-процентной чувствительностью и 92-процентной специфичностью.
Они также обнаружили, что способ, которым ОКТ выявлял рак в удаленной ткани, тесно коррелировал с результатами отчетов о послеоперационной патологии, которые часто приходили через несколько дней.
«Это исследование впервые демонстрирует использование ОКТ для визуализации краев опухоли в полости опухоли у пациента во время операции», — сказал Боппарт. "Вероятно, лучше проверить, не остались ли какие-либо остаточные опухолевые клетки, чем проверять массу ткани, которая была удалена. Затем хирург может немедленно вмешаться."
Исследователи продолжат клинические исследования устройства ОКТ, изучая другие типы твердотельных опухолей.
Diagnostic Photonics, начинающая компания, соучредителем которой является Boppart, которая также участвовала в исследовании, коммерциализирует технологию зонда OCT для более широкого использования.
"В конечном счете, новые технологические инновации, подобные этой, в медицине и хирургии, улучшат наше здравоохранение и спасут жизни.
Именно тогда эта работа будет наиболее полезной ", — сказал Боппарт.