Cercetători din Statele Unite au dezvoltat o nouă tehnologie de diagnosticare imagistică numită, UV-PAM, destinată să înlocuiască metoda tradiţională de identificare a ţesutului osos cu cancer.
Cancerul ţesutului osos prezintă provocări unice în timpul intervenţiei chirurgicale în comparaţie cu alte tipuri de ţesut, din cauza durităţii şi a faptului că osul creşte mult mai lent decât alte ţesuturi.
„Este foarte greu să creşti os, aşa că dacă tăiem osul, practic îl pierdem”, spune profesorul Lihong Wang, de la Institutul de Inginerie şi Tehnologie Medicală, Caltech, din California.
O nouă tehnologie de diagnosticare imagistică dezvoltată de o echipă de cercetători de la Institutul Caltech oferă chirurgilor posibilitatea de a executa tăieturi de 10 ori mai precis, permiţându-le să păstreze de 1.000 de ori mai mult ţesut sănătos şi să ofere pacienţilor o recuperare mai uşoară.
Metodele tradiţionale folosite pentru a determina dacă o bucată de os conţine celule canceroase necesită timp. O bucată de os este îndepărtată şi trimisă la un laborator unde matricea tare de calciu este dizolvată încet, lăsând în urmă doar celulele vii. Materialul rămas este apoi tăiat şi fotografiat.
Deoarece procesul poate dura între 1-7 zile până la finalizare, chirurgii nu se pot baza pe el în timpul intervenţiei chirurgicale pentru a determina starea de sănătate a osului din jurul şi din apropierea unei tumori şi, prin urmare, vor elimina chiar mai mult ţesut osos decât ar fi necesar şi decât ar face-o în ţesuturile mai moi care pot fi biopsiate rapid.
Noua tehnologie de imagistică numită, microscopie fotoacustică cu spectru ultraviolet şi scanare de contur 3D în timp real, sau UV-PAM, este menită să înlocuiască metoda tradiţională de identificare a ţesutului osos canceros. În acest caz, procesul durează doar câteva minute, oferind unui chirurg capacitatea de a diferenţia osul sănătos de osul cu cancer în timp ce operează.
Ca şi în cazul altor tehnologii de imagistică fotoacustică dezvoltate de profesorul Wang, UV-PAM funcţionează prin utilizarea luminii laser care provoacă vibrarea moleculelor din ţesutul viu. Aceste vibraţii au loc la frecvenţe ultrasunete şi pot fi folosite pentru a vizualiza ţesuturile şi organele în acelaşi mod în care ultrasunetele sunt folosite pentru a vizualiza un făt în curs de dezvoltare.
UV-PAM foloseşte lungimi de undă ultraviolete ale luminii laser reglate pentru a face moleculele de ADN şi ARN să vibreze.
Celulele canceroase sunt structurate diferit, formând aglomerări mai dense, şi conţin mult mai mult ADN decât celulele sănătoase. Astfel o zonă de ţesut canceros va absorbi mai multă lumină UV şi va oferi un semnal de ultrasunete mai puternic decât ţesutul sănătos, ajutând chirurgii să identifice clar zonele osoase care trebuie îndepărtate.
„Putem oferi rezultate în 11 minute, astfel încât chirurgul să ştie exact unde să taie”, explică prof. Wang.
Tehnologia oferă medicilor o imagine a osului scanat, care arată ca imaginile create prin tehnici tradiţionale de biopsie.
În prezent, tehnologia a fost demonstrată doar în laborator, dar autorii speră s-o aducă curând în cadrul clinic, după realizarea unor îmbunătăţiri, pentru a putea fi folosită la pacienţi.
„Am dori să îi oferim o rezoluţie spaţială şi mai fină şi o viteză mai mare a imaginii, astfel încât să putem vedea chiar mai rapid unele dintre detaliile din nucleul celulei”, a mai precizat profesorul, menţionând că speră să depăşească standardul folosit în prezent de analizele patologice.
Cercetarea care descrie UV-PAM a fost publicată marţi, în Nature Biomedical Engineering.
