Emakakaelavähk on mitmel viisil suurepärane näide sellest, kui edukas võib sõda vähi vastu olla. Suuresti tänu Pap-testi sõeluuringu tulekule vähenes USA emakakaelavähi suremus aastatel 1955–1992 dramaatiliselt, enam kui 60 protsendi võrra. Viimase kahe aastakümne jooksul on paremad ravitulemused ja võimsamad kuvamismeetodid 5-aastase elulemuse määra pidev alt suurendanud. aina kõrgemale. Uusimad relvad kaasaegse meditsiini arsenalis on kaks uut vaktsiini, mille USA Toidu- ja Ravimiamet kiitis hiljuti heaks seda tüüpi vähi täielikuks ennetamiseks.
Nii roosiline pilt kui ka maalib, nõuab emakakaelavähk jätkuv alt liiga palju inimelusid. Igal aastal sureb sellesse haigusesse endiselt tuhandeid ameeriklasi ja sadu tuhandeid teisi naisi üle maailma tabab sama saatus – kurb ja karm statistika, mis näitab jätkuvat vajadust arenenumate sõeluuringumeetodite järele, et tuvastada rohkem haigusjuhte varakult. kui see on kõige paremini ravitav.
Nüüd on Hiina Kesk-Lõuna ülikooli teadlaste meeskond näidanud, et fotoakustilise pildistamise meetodil, mida juba uuritakse naha- või rinnavähi tuvastamiseks ja ravi jälgimiseks, võib samuti olla uus, kiirem, odavam ja mitteinvasiivne meetod emakakaelavähi suure täpsusega avastamiseks, diagnoosimiseks ja staadiumi määramiseks. Nende töö ilmub uues artiklis ajakirjas The Optical Society ajakirjas Biomedical Optics Express.
Selles artiklis kirjeldavad teadlased, kuidas nad uurisid fotoakustilise kujutisega 30 emakakaela koeproovi. Osa proove võeti tervetelt naistelt ja osa proove sisaldas emakakaela kasvaja vähirakke. Nad leidsid, et fotoakustiline pildistamine võib eristada vähkkasvajat normaalsest koest ja see võimaldab hinnata vähi staadiumi.
„Meie tulemused näitavad, et fotoakustilisel kujutisel võib olla suur potentsiaal emakakaelavähi kliinilises diagnoosimises,“ütles uuringut juhtinud Kesk-Lõuna ülikooli biomeditsiinitehnika dotsent Jiaying Xiao. "Meetod on mitteinvasiivne ja võimaldab tuvastada emakakaela kanali kahjustusi, mida tavapärased meetodid ei suuda jälgida. Fotoakustiline kujutis võib tõhusam alt hinnata ka emakakaela kahjustuste sissetungimise sügavust.”
Naiste seas levinud vähk
Riiklike tervishoiuinstituutide (NIH) andmetel on emakakaelavähk naiste seas levinuim vähk maailmas kolmas ja vähiga seotud surmajuhtumite teine põhjus maailmas, nõudes igal aastal ligikaudu 300 000 inimelu. maakera. USA-s on emakakaelavähk ka üks levinumaid naisi põdevaid vähktõbesid ning NIH hinnangul diagnoositakse 2014. aastal see haigus enam kui 12 000 naisel ja üle 4000 naise sureb sellesse. Vähi sõeluuringud ja rutiinsed testid on vähisurmade ärahoidmisel kriitilise tähtsusega, sest varakult avastatud juhtumeid on sageli paremini ravida.
Xiao sõnul on üks tavapärastest sõeluuringumeetoditest kolposkoopia – tehnika, mille puhul arstid kasutavad spetsiaalset suurendusseadet häbeme, tupe ja emakakaela uurimiseks ning kahtlaste kahjustuste tuvastamiseks, millest seejärel tehakse biopsia.
Kuigi kolposkoopia on efektiivne emakakaela välisava ümbruse kahjustuste tuvastamisel ja emakakaela biopsiat peetakse emakakaelavähi diagnoosimise kuldstandardiks, on need tavapärased meetodid nii aja- kui ka töömahukad ning kulukad. Lisaks võivad kolposkoopia käigus mõned vähikahjustused puududa.
Näiteks Xiao selgitas, et suur osa emakakaelavähi juhtudest saab alguse emakakaela kanali kahjustustest, kuid emakakaela kanali sisemust ei saa kolposkoopiaga otseselt jälgida. Seetõttu ei pruugita neid kahjustusi avastada enne, kui vähk on arenenud ja levinud teistesse kudedesse.
„Seega on endiselt vaja välja töötada uued diagnostikatehnoloogiad, millel on suurem täpsus, sügavam läbitungimine, suuremad skaneerimispiirkonnad ja väiksemad kulud tavapäraste emakakaelavähi testide jaoks,” ütles Xiao.
Uus vähi tuvastamise tööriist: fotoakustiline kujutis
Xiao andmetel on fotoakustiline pildistamine (PAI) hübriidne optiline kujutistehnika, mis ühendab puhta optilise kujutise suure optilise kontrasti kõrge ruumilise eraldusvõime ja ultraheli sügava kujutise sügavusega.
Fotoakustilises kujutises kasutatakse bioloogiliste kudede kiiritamiseks lühikesi laserimpulsse. Osa laserenergiast neeldub kudedes ja muundatakse soojuseks, mis viib kudede sees kiire soojuspaisumiseni, mis tekitab ultrahelilaineid. Tekkinud lained tuvastatakse seejärel ultrahelianduriga, et moodustada kudedest fotoakustilised kujutised.
Seni on fotoakustilist pildistamist kasutatud erinevate vähkkasvajate diagnoosimiseks erinevate skaneerimiskonfiguratsioonidega, ütles Xiao. Ta lisas, et nende eesmärk on uurida fotoakustilise pildistamise teostatavust emakakaelavähi diagnoosimiseks.
Hemoglobiini kasutamisel kontrastaine või indikaatorina on fotoakustiline pildistamine väga tundlik ebanormaalse angiogeneesi, uute veresoonte ebanormaalse moodustumise suhtes, mis on vähi kasvajate tunnus.
"Kõrgema hemoglobiini kontsentratsiooni tõttu on ebanormaalsel angiogeneesil teatud lainepikkustel suurem optiline neeldumine kui normaalsetes kudedes," selgitas Xiao. Kui kiiritate kudet lühikese laserimpulsiga, neelab ebanormaalse angiogeneesiga osa rohkem laserenergiat kui ümbritsevad kuded ja tekitab teistsuguse akustilise signaali. Ultrahelidetektorite abil saavad teadlased kaardistada need fotoakustilised signaalid ja tuvastada kahjustuste asukohad.
Oma uues artiklis viisid Xiao ja tema kolleegid läbi 30 in vitro katset koeproovidega, mis esindasid vähi eri staadiume.
Igas katses kinnitasid teadlased ühe tüki normaalset emakakaela kudet ja ühe tüki emakakaela kahjustust sam alt inimeselt silindrilisse fantoomi samaaegseks fotoakustiliseks pildistamiseks. Osa igast proovist saadeti ka histoloogilisele hindamisele ristfotoakustiliste kujutiste tegemiseks.
Töötledes kõiki fotoakustiliste kujutiste andmeid arvutiprogrammidega, saavad teadlased 2D-pinnalise fotoakustilise kujutise, mida nimetatakse sügavuse maksimaalse amplituudprojektsiooni (DMAP) kujutiseks, mis näitab optilise neeldumise jaotust või fotoakustilist kontrasti. näidis. Pilt võib aidata teadlastel tuvastada kahjustuse asukohta ja hinnata emakakaelavähi erinevaid vähistaadiume.
„Võrreldes normaalsete kudedega täheldatakse emakakaela kahjustustest tugevamat imendumist,” ütles Xiao. Statistilised tulemused näitavad ka, et emakakaela kahjustuste keskmine optiline neeldumine (MOA) on tihed alt seotud emakakaelavähi raskusastmega.
Võrreldes teiste emakakaela sõeluuringute meetoditega, lisas Xiao, on fotoakustilisel kujutisel ka palju suurem läbitungimissügavus, kuna lokaliseeriva signaalina kasutatakse ultraheli, mis on valgusest vähem hajunud. Seetõttu saab optilise neeldumise jaotuse saavutada sügaval bioloogilises koes.
Kuigi töö on esialgne, annab see kindla eksperimentaalse aluse tulevasteks uuringuteks, näidates esimest korda, et fotoakustiline pildistamine võib panna paremaid diagnoose ja aidata päästa elusid, ütles Xiao. Ta lisas, et järgmise sammuna tuleb tõestada fotoakustilise pildistamise rakendatavust kasvajamudelites ja lõpuks ka patsientidel.
„Meie lõppeesmärk on välja töötada endoskoopiline fotoakustiline kujutise sond, mis skaneeriks emakakaela kanalit, mis oleks kiirem, odavam ja mitteinvasiivne meetod emakakaelavähi diagnoosimiseks,” ütles Xiao.
