Диагноз рака молочной железы мог извлечь выгоду значительно из спектроскопии

диагноз

Анализ маленьких осадков кальция в ткани молочных желез может помочь дифференцировать злокачественные и доброкачественные опухоли, но это иногда не легкопоставить такой диагноз. Теперь команда исследователей в США верит новому методу, использующему специальный тип спектроскопии, чтобы определить местонахождение кальцияосадки во время биопсии, мог значительно улучшить точность диагноза.Команда, от Массачусетского технологического института (MIT) и Западный резервный университет Кейза (CWRU), пишет о работе, приведшей их кэто заключение в работе, опубликованной онлайн в Продолжениях Национальной академии наук 24 декабря.

Кальциевые осадкиМикрокальцификация или маленькие осадки кальция, формируется, когда кальций от кровотока вносит на ухудшенные белки и жиры, оставленные позадираненные и умирающие клетки.Они могут быть контрольным симптомом рака молочной железы, но большинство опухолей, содержащих их, является доброкачественным.Микрокальцификация чаще всего замечена при опухолях груди, но они могут также произойти, хотя редко, в других типах рака, говорит co-ведущий-автор

Мэриэнн Фицморайс, старший научный сотрудник и дополнительный адъюнкт-профессор патологии и онкологии в CWRU, в заявлении.Кальцификация также играет главную роль в атеросклерозе или застывание артерий.

Биопсия может быть длинной и трудной процедуройКогда микрокальцификация показывает на маммограмме, врачи делают последующую биопсию подозрительной ткани, чтобы проверить на рак.Данные показывают, что приблизительно в каждом 10-м случае с такой микрокальцификацией, опухоль злокачественна, таким образом, последующая биопсия критически важна.

Во время процедуры радиолог берет Рентген от трех различных углов, чтобы определить местонахождение крошечных кальциевых осадков, затем вставляет иглу вткань и удаляет до 10 образцов ткани.Патолог тогда проверяет эти образцы, чтобы видеть, содержат ли они микрокальцификацию.Но в 15 — 25% случаев, не легко определить местонахождение и взять образец ткани точно, приводя к неокончательному диагнозу. Это означаетпациент должен иметь больше Рентгена и перенести больше инвазивной операции, чтобы восстановить дальнейшие образцы.

Но, как Фицморайс объясняет, эта вторая попытка редко успешна:«Если они не получают их на первом проходе, они обычно не получают их вообще».«Это может стать очень длинной и трудной процедурой для пациента с большим дополнительным Рентгеновским выделением, и в конце они все еще не добираются чтоони после в одном из пяти пациентов», добавляет она.

Новый метод использует специальный тип спектроскопииСпектроскопия является способом определить состав материала путем изучения, как это поглощает или рассеивает радиацию, такую как свет. Это часто используется вфизическая и аналитическая химия, и существует много применений теперь в медицине также.

Одна из проблем в применении метода к медицине стоится и скорость: часто оборудование является очень дорогим и медленным, чтобы поставить результаты в«реальное время».В течение прошлых нескольких лет, MIT и команды CWRU работал над преодолением этой проблемы помочь радиологу определить, в вопросеиз секунд, если ткань содержит микрокальцификацию или нет.Сначала они попробовали метод на основе спектроскопии Рамана, использующей свет, чтобы измерить энергетические изменения в молекулярных колебаниях, показывая точныймолекулярные структуры.

Преимущество этого метода состоит в том, что это очень точно при идентификации микрокальцификации. Но недостатокоборудование является дорогим, и анализ занимает много времени.В этом последнем исследовании исследователи описывают, как они повернулись к другому методу, названному «разбросанная спектроскопия коэффициента отражения», и нашли, что это далорезультаты так же точно как спектроскопия Рамана, но намного быстрее и по менее стоимости.

Автор Co-лидерства Нараара Кари Дингари, postdoc в MIT, говорит:«С нашим новым методом мы могли получить подобные результаты с меньшим количеством времени и меньшим количеством расхода».97%-й показатель успешности с разбросанной спектроскопией коэффициента отражения

Разбросанная спектроскопия коэффициента отражения собирает и анализирует свет после того, как это взаимодействовало с образцом. Это дает уникальное, «спектрографическоеподпись».

В их статье PNAS авторы описывают, как они исследовали 203 образца ткани в течение минут после их удаления от 23пациенты.Каждый образец мог быть одним из трех типов, каждого с его собственной спектрографической подписью.

Это могло быть здорово, это могло содержать поражения безмикрокальцификация, или это могло содержать поражения с микрокальцификацией.Путем анализа этих структур команда составила компьютерный алгоритм, показавший показателя успешности 97% в идентификации ткани смикрокальцификация.Хакелине Соарес, другой ведущий автор и MIT postdoc, предлагают изменения в способе, которым различные ткани поглощают свет происходят, вероятно, из-заизмененные уровни определенных белков (эластин, desmosine и isodesmosine), которые являются часто поперечно сшитыми с кальциевыми осадками в больной ткани.Простая технология с высокой точностью является «хорошим первым шагом»

Джеймс Таннелл является адъюнкт-профессором биомедицинской техники в университете Техаса и не был вовлечен в исследование. Он описываетучитесь как «хороший первый шаг» к системе, которая могла оказать большое влияние на диагноз рака молочной железы.

«Эта технология может быть объединена в систему, уже использующуюся, чтобы взять биопсии. Это — очень простая технология, которая может получить то жесумма точности как более осложненные системы."Команда предусматривает их метод, используемый радиологами обеспечить улучшенное «оперативное» руководство к текущим процедурам биопсии.

Поскольку это обеспечивает аналитические результаты в течение секунд, новый метод мог помочь радиологу переместить иглу в другое пятно преждевзятие любых образцов.Исследователи планируют выполнить новое исследование, чтобы проверить подход в «реальное время»: поскольку биопсии выполняются впациенты.

Фонды от Национальных Институтов Здоровья, национального института биомедицинского отображения и биоинженерии и национального онкологического институтафинансы, которым помогают, исследование.