Диагностика и изследване на ракови заболявания

Наскоро TeraView представи ръчна сонда за in vivo и ex vivo анализ на кожата и биологичните тъкани. Една от целите на приложението е да се анализира тъканта на гърдата за наличие на ракови клетки.

ВЪВЕДЕНИЕ

Всяка година около половин милион смъртни случая от рак на гърдата се случват в световен мащаб (1), а през 2006 г. това е третата най-честа причина за смърт (2).

През 2006 г. 72% от жените в Обединеното кралство, диагностицирани с рак на гърдата, са претърпели органосъхраняващи операции, които включват отстраняване на раковия тумор и нахлуване в нормалната тъкан, но насочени към максимално запазване на здравите гърди.
Както показват хистологичните данни, непълното отстраняване на раковите клетки със съответния обем нормални тъкани се случва в около 15-20% от случаите и води до повишен риск от втора операция. Това потенциално води до увеличаване на смъртността, увеличаване на риска от инфекции на рани и психологическа травма на пациентите, както и допълнителни разходи за лечение.

ЕКСПЕРИМЕНТАЛНА ЧАСТ

Интраоперативна THz сонда е използвана за изследване на тъканни проби. Пробите от тъкани бяха изследвани в катедрата по теоретична онкология в болницата на Гай, Лондон. Тридесет и седем пациенти, на които предстои да се подложат на мастектомия или широко разпространена локална ексцизия (МСМ), бяха наети да участват в двумесечно проучване през 2008 г. Писмено съгласие беше получено от всеки от тях. Получи и одобрение на Местната комисия по етика (LREC).

По време на мастектомия от пациентите са взети тъканни проби и незабавно изпратени в хистопатологичното отделение на болницата на Гай, където хирурзите са подготвили локализирани области на гръдната тъкан, които отговарят на диагностичните изисквания.

След това прогнозираните групи за всяка проба се сравняват с реалната група, за да се получат изчислени стойности за чувствителност и специфичност. Тези проби бяха измерени в продължение на 20 секунди с помощта на THz сонда, която беше поставена в стерилна обвивка.

Отразените THz импулси бяха запазени за по-нататъшен анализ. Всички измервания на тъканите бяха взети в рамките на 30 минути по време на хирургичната процедура в контролирана температура при 23 ° C.

След това използваните за изследване тъканни проби бяха етикетирани отзад за целите на разпознаването и подложени на стандартни хистологични техники. Данните бяха анализирани с помощта на софтуера Minitab (Minitab Inc. 2007) за статистически анализ. След това пълните данни за THz за всички проби бяха изпратени до Анализ на главния компонент (PCA), за да се избегнат дублиращи се данни и да се намали броят на измерванията, а след това и към Линеен дискриминантен анализ (LDA), за да се определи прогнозираният тип тъкан на всяка проба.

РЕЗУЛТАТИ

За 37 пациенти, участващи в това проучване, са сканирани 206 проби от гръдна тъкан. Чрез изследване на интегралната импулсна и спектрална ширина на ниво 50% амплитуда (FWHM) можете да видите малка разлика в средните стойности на тези параметри между фиброзна тъкан и рак. AHC се прилага за данни за пулс на THz на пълен работен ден и след това се извършва LDA, за да се определят видове тъкани на отделни проби, както е посочено в таблица 1.

Фигура 2. Графиката показва типични импулси, получени от три основни типа тъкан от пациенти с рак на гърдата. Надписи на фигури: Импулс на електрическо поле (AU) - Импулс на електрическо поле (p.u); Време (ps) - Време (ps); Мазнини - Мазнини; Влакнест - влакнест; Инвазивен - Инвазивен.

маса 1. Таблица за линеен дискриминативен анализ