Naukowcy z uniwersytetu w Purdue (amerykańskiego uniwersytetu o statusie publicznym) stworzyli technologię, która wykorzystuje obrazowanie optyczne, aby pomóc chirurgom w lepszym mapowaniu guzów w ciele i pomóc im zrozumieć, w jaki sposób niektóre choroby wpływają na aktywność mózgu. Nowe narzędzie dostępne dla lekarzy może rzucić więcej światła na umiejscowienie guzów w ludzkim ciele oraz ich wpływ na funkcjonowanie mózgu. Umiejscowienie i rozmiar guzów może mieć znaczący wpływ na pracę mózgu człowieka.
Technologia obrazowania optycznego w praktyce
Bez obrazowania optycznego nie ma praktycznie możliwości przystąpienia do leczenia onkologicznego. Często badanie to ma charakter przesiewowy lub wykonywane jest u chorych z objawami klinicznymi. Badanie wykonywane jest najczęściej osobom z dużym ryzykiem zachorowania ze względu na wiek, historię zachorowań w rodzinie czy styl życia. Diagnostyka obrazowa pozwala na: ustalenie lokalizacji guza, określenie jego wielkości, zweryfikowanie czy powstały przerzuty do węzłów chłonnych i przerzuty odległe. Obrazowanie optyczne pozwala na bezinwazyjne określenie jak największej liczby cech nowotworu. Można dzięki niemu zbadać czy guz jest unaczyniony oraz śledzić wszystkie jego zmiany. Badania z zakresu obrazowania optycznego to m. in. tomografia komputerowa, mammografia, angiografia, ultrasonografia, USG, rezonans magnetyczny, obrazowanie jądrowe – PET i SPECT. Najbardziej popularną metodą obrazowania jest rentgen – obrazowanie promieniowaniem X.
Obrazy powstają najczęściej na zasadzie odmiennej absorpcji światła przez poszczególne tkanki, np. najmocniej absorbuje światło wapń, dlatego kości są na prześwietleniach białe. Najsłabiej promieniowanie absorbują płuca, dlatego na prześwietleniach są czarne. Przed badaniem możliwe jest również podanie tzw. kontrastu, który jeszcze bardziej uwidacznia połączenia między tkankami lub między organami a guzem.
Technologie obrazowania optycznego jako funkcja: głębokości penetracji, czułości molekularnej i rozdzielczości przestrzennej.
Obrazowanie optyczne
Badacze z Purdue University opracowali technologię, dzięki której chirurdzy mogą lepiej przygotować się do operacji neurologicznych, zaplanować ich przebieg i możliwe efekty, włączając w to ewentualne dysfunkcje po usunięciu guza. Praca została opublikowana w czasopiśmie IEEE Transactions.
„Używamy światła do wydobywania nowych informacji z tkanek, aby informować lekarzy i pomagać im w projektowaniu i przeprowadzaniu operacji usuwania guzów.” - powiedział Brian Bentz, absolwent Purdue, który pracował nad technologią z Kevinem Webbem, profesorem elektryki i inżynierii komputerowej w Purdue. „Jest to metoda lokalizacji, w której nasza technologia pomaga chirurgowi precyzyjnie określić informacje na temat głębokości i lokalizacji guzów. Takie informacje nie są łatwo dostępne w przypadku obecnych technologii”.
Technologia Purdue wykorzystuje kontrast w absorpcji światła i środki fluorescencyjne, które są wprowadzane do organizmu w celu znalezienia guzów i naczyń krwionośnych w tkance. Tej samej technologii można użyć do badania aktywacji neuronów w mózgu, co może pomóc lekarzom w wykrywaniu chorób takich jak choroba Parkinsona.
Absolwent Purdue Bentz powiedział, że: „Technologia Purdue pokonuje jedno z głównych wyzwań związanych z obrazowaniem fluorescencyjnym - światło bardzo rozprasza się, co ogranicza informacje otrzymywane przez chirurga. Nasza technologia ma na celu dostarczenie bardziej szczegółowych informacji na temat nowotworów i aktywności neuronów w mózgu, które mogą poprawić wyniki u pacjentów”.
Innowatorzy współpracują z Biurem Komercjalizacji Technologii Purdue Research Foundation w celu opatentowania technologii. To szansa dla pacjentów onkologicznych.
Przedstawiamy grafiki obrazujące wyniki poszczególnych badań z zakresu obrazowania optycznego:
Angiografia
PET
Rezonans Magnetyczny MRI
SPECT
USG
Tomografia komputerowa
Rentgen
Mammografia
Bibliografia:
Źródło grafiki: Unsplash, pixabay.com
Więcej komentarzy...