Исследователи разработали систему оптической биопсии, которая может различать раковые и здоровые ткани печени. Новая технология может упростить диагностику рака печени, который является шестым по распространенности раком в мире.
«Этот инструмент совместим с иглами, которые в настоящее время используются для биопсии печени », — сказал Евгений Жеребцов, член исследовательской группы Орловского государственного университета в России. «Таким образом, однажды это может помочь хирургам более точно ориентироваться в инструменте для биопсии , чтобы уменьшить количество ошибок при взятии образцов тканей, которые используются для диагностики».
В журнале Biomedical Optics Express , издаваемом издательской группой Optica, исследователи сообщают, что система оптической биопсии может надежно различать раковые и здоровые клетки на моделях мышей. Система также показала многообещающие результаты в предварительных тестах, проведенных на людях с подозрением на рак печени .
«Методы оптической биопсии, подобные разработанной нами, позволяют дифференцировать здоровые и опухолевые ткани с высокой степенью точности», — сказала Елена В. Потапова, которая была соавтором статьи вместе 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 приложений».
Отвечая на клиническую потребность
Исследователи разработали новое устройство после того, как хирурги, с которыми они сотрудничали, отметили, насколько сложно проводить игольную биопсию точно в нужном месте. Опухоли на ранней стадии бывает трудно определить при введении крошечной полой иглы в печень для получения образца ткани. Если игла введена неправильно и не попадает в опухоль, это может привести к неправильному диагнозу.
Новая система оптической биопсии сочетает в себе спектроскопию диффузного отражения и измерения флуоресценции в течение жизни для оценки маркеров, связанных с клеточным метаболизмом, который различается 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 в зависимости от того, как они отражают свет. При анализе времени жизни флуоресценции ткани облучаются светом с длиной волны, которая вызывает флуоресценцию, а затем измеряется, сколько времени требуется, чтобы эта флуоресценция исчезла. Время затухания флуоресценции зависит от присутствия молекул, важных для метаболизма.
«Хотя наша команда, как и другие, ранее использовала интенсивность флуоресценции для оценки тканей, исследования, проведенные на других частях тела, показали, что время жизни флуоресценции меньше зависит от условий эксперимента», — сказала Потапова. «Измерения времени жизни флуоресценции остаются более стабильными в присутствии крови, при неравномерном освещении или при изменении контакта между зондом и тканью из-за движения».
Сосредоточившись на использовании нового инструмента для направления будущих биопсий в клинике, исследователи выбрали для устройства компактные современные компоненты. Зонд диаметром 1 мм совместим со стандартной биопсийной иглой 17,5G и имеет отдельные оптические каналы для спектроскопии диффузного отражения и измерения времени жизни флуоресценции.
