Интеллектуальный скальпель способен «унюхать» рак

Администратор 11 Августа в 19:04 1479 0


Интеллектуальный скальпель способен «унюхать» рак
Когда хирурги удаляют опухоль ткани, они пытаются оставить «запас» здоровых тканей, чтобы убедиться, что все раковые клетки удалены. 

Иногда это означает, что пациент должен оставаться под общим наркозом в течение еще 30 минут или около того, в то время как образцы тканей отправлены на анализ, чтобы проверить, что этот запас «чист». Даже тогда некоторые раковые ткани могут ещё оставаться, и пациент должен пройти повторную операцию для их удаления. 

Новая методика, основанная на «интеллектуальных скальпелях», называется «iKnife» и обещает устранить необходимость лабораторного анализа и связанную с ним задержку, что поможет избежать повторных операций. IKnife улавливает «дым», возникающий при электрохирургическом удалении раковой ткани, и даёт хирургу данные о том, здорова ли ткань, с которой он контактирует, или нет. Данное исследование было опубликовано на этой неделе онлайн в Science Translational Medicine. 

В образцах ткани от 91 пациента исследователи из Имперского колледжа в Лондоне использованием iKnife достигли 100%-й точности в диагностике образцов ткани на наличие рака. 

Автор исследования доктор Золтан Такац (Zoltan Takats) является изобретателем iKnife. На вопрос, будет его хирургический инструмент использоваться только для определенных типов рака, он ответил: «Этот инструмент будет полезен при операциях с различными типами рака. Мы считаем, что его применение будет также экономически выгодным, за счёт устранения интраоперационной гистологии, сокращения времени вмешательства и более низкой вероятности необходимости повторной операции».

iKnife сочетает электрохирургию с новыми методами масс-спектрометрии.

IKnife представляет собой сочетание технологии под названием электрохирургия, которая была изобретена в 1920-х годах, и новых технологий, которые только начинают появляться, называемых масс-спектрометрией с быстрой испарительной ионизацией (REIMS). 

При электрохирургии нож хирурга доставляет электрический ток, который нагревает целевые ткани и прорезает их с минимальной потерей крови. Тепло от электротока испаряет ткань, она испускает дым, который, как правило, удаляется через вытяжку. Масс-спектрометр почти мгновенно идентифицирует химические вещества, присутствующие в тканях человека, анализируя дым, который выделяется при электрохирургии. 

Клетки производят тысячи метаболитов в различных концентрациях, в зависимости от своего типа. Поэтому, как только технология REIMS наполняется данными о здоровых и раковых клетках, она может использоваться для скрининга образцов дыма и информировать хирурга о состоянии ткани. 

iKnife опирается на библиотеки химических профилей.

На первом этапе исследователи создали справочную библиотеку химических профилей, состоящую из здоровых и раковых типов тканей. Они собрали образцы от пациентов, принимая во внимание характеристики тысячи доброкачественных и раковых тканей, в том числе мозга, лёгких, молочной железы, желудка, толстой кишки и опухоли печени. 

На втором этапе исследования технология была передана в операционную и испытана на 91 пациенте. Во всех случаях, iKnife правильно определил тип ткани. Результаты были подтверждены лабораторным испытаниям на образцах после операции. 

Результаты поставляются менее чем за 3 секунды.

Сравнивая химический профиль тканей с образцами из справочной библиотеки, iKnife может выдать результат менее чем за 3 секунды, говорят исследователи. Но в исследовании хирургам не позволялось видеть выдаваемые iKnife результаты.

Медики надеются начать клинические испытания, которые проверят, является ли предоставление доступа хирургам к показаниям iKnife во время операций благоприятным для улучшения их исхода. «Результаты убедительно свидетельствуют о том, что iKnife может применяться в широком диапазоне процедур хирургии рака», говорит доктор Такац. 

Поскольку технология обеспечивает почти мгновенный результат, она позволяет хирургам проводить процедуры с уровнем точности, которые раньше были невозможны. Это позволит снизить частоту рецидивов опухоли и обеспечить больший уровень выживаемости пациентов. 

Хотя исследование используется для проверки iKnife с раковой тканью, Такац полагает, что инструмент может также быть использован для тестирования других функций, например, имееться ли достаточный запас крови, или для определения типов бактерий в ткани. По его словам, он уже использовал iKnife для того, чтобы отличить конину от говядины. 

Такац первым выдвинул идею объединения электрохирургии с REIMS на основе идентификации опухолевых тканей в режиме реального времени в статье, опубликованной в 2009 году. 

В финансировании исследования участвовали средства из Национального института по исследованиям в области здравоохранения (NIHR) Имперского центра биомедицинских исследований, Европейского исследовательского совета и Венгерского Национального управления по исследованиям и технологиям.

Похожие статьи
показать еще
Prev Next