БИК-спектроскопия поможет в лечении пациентов с раком груди

Новая оптическая система визуализации, разработанная в Колумбийском университете, использует красный и ближний инфракрасный свет для выявления пациентов с раком молочной железы, которые будут реагировать на химиотерапию. Система визуализации может прогнозировать реакцию на препараты уже через две недели после начала лечения.

Сегодня в радиологии были опубликованы результаты первого экспериментального исследования новой системы визуализации - неинвазивного метода измерения динамики кровотока в ответ на задержку дыхания.

Система оптической визуализации была разработана в лаборатории Андреаса Хильшера, профессора биомедицинской инженерии и электротехники в Columbia Engineering и профессора радиологии в Медицинском центре Колумбийского университета Ирвинг.

«В настоящее время нет метода, который мог бы предсказать результат использования химиотерапии на ранней стадии лечения рака молочной железы, поэтому это важный шаг», - говорит Хильшер, сопредседатель исследования, который также является членом программы изучения рака молочной железы в Herbert Irving онкологическом центре. Его динамическая оптическая томографическая система визуализации груди одновременно создает трехмерные изображения обеих грудей. Изображения позволяют исследователям смотреть на кровоток в груди, видеть, как изменяется сосудистая сеть, и как кровь взаимодействует с опухолью.

«Это помогает нам отличить злокачественную от здоровой ткани и говорит нам, как опухоль реагирует на химиотерапию раньше, чем другие методы визуализации».

Лечение рака груди методом неоадъювантной химиотерапии, назначенное за пять-шесть месяцев до операции, является стандартным лечением рака груди для некоторых женщин с недавно диагностированным инвазивным, но действующим заболеванием. Целью неоадъювантной химиотерапии является ликвидация активных раковых клеток - получение полного ответа - до операции. Те, кто достигает полного ответа, имеют более низкий риск рецидива рака. Тем не менее, менее половины женщин, получавших неоадъювантную химиотерапию, получают полный ответ.

«Пациенты, которые реагируют на неоадъювантную химиотерапию, имеют лучшие результаты, чем те, у кого опухоль менее восприимчива к этому виду лечения рака груди, поэтому очень важно определить раннее лечение, у которого будет больше шансов получить полный ответ», - говорит Доун Хершман, доктор медицинских наук, руководитель программы рака молочной железы онкологического центра Герберта Ирвинга  и один из руководителей исследования. «Если мы знаем заранее, что пациент не будет реагировать на лечение, которое он получит, может быть возможно будет изменить терапию и избежать побочных эффектов».

Исследователи подозревали, что, изучение сосудистой системы в груди, может быть ключ к пониманию. У опухолей молочной железы более плотная сеть кровеносных сосудов, чем у здоровой груди. Кровь свободно течет через здоровые груди, но в молочных железах с опухолями кровь всасывается опухолью, подавляя кровоток. Химиотерапевтические препараты убивают раковые клетки, но они также влияют на сосудистую сеть внутри опухоли. Команда подумала, что они могут выбрать оптические ключи этих сосудистых изменений, поскольку кровь является сильным поглотителем света.

Исследователи проанализировали данные об образовании у 34 пациентов с инвазивным раком молочной железы в период с июня 2011 года по март 2016 года. Пациенты удобно расположили свою грудь в оптической системе, где, в отличие от маммограмм, не было сжатия.

Ученые захватили серию изображений во время удерживания дыхания не менее 15 секунд, что препятствовало обратному кровотоку через вены, но не притоку через артерии. Дополнительные изображения были захвачены после того, как дыхание было выпущено, позволяя крови вытекать из вен в груди. Изображения получали до и через две недели после начала химиотерапии. Затем исследователи сравнили изображения с результатами пациентов после пяти месяцев химиотерапии. Они обнаружили, что различные аспекты притока и оттока крови могут использоваться для различия между пациентами, организм которых отвечает на лечение, и теми, кто не реагирует на терапию. Например, скорость оттока крови может быть использована для правильной идентификации респондентов у 92,3% пациентов, в то время как первоначальное увеличение концентрации крови в опухоли может быть использовано для выявления неответчиков у 90,5% пациентов.

«Если мы сможем подтвердить эти результаты в более крупном исследовании, которое мы планируем начать в ближайшее время, эта система визуализации может позволить нам персонализировать лечение рака молочной железы и предложить терапию, которая, скорее всего, принесет пользу отдельным пациентам», - говорит Хершман, профессор медицины и эпидемиологии в Медицинском центре Ирвингского университета Колумбии.

Исследователи изучают другие технологии обработки изображений для мониторинга рака молочной железы, такие как МРТ, рентгенография и ультразвук, но Хильшер отмечает, что они еще не показали столь же многообещающих результатов, как эта новая технология.

«Рентгеновское изображение использует разрушающее излучение и поэтому не подходит для мониторинга лечения, что требует сеансов визуализации каждые две-три недели», - говорит он. «МРТ являются дорогостоящими и занимают много времени, от 30 до 90 минут. Поскольку наша система делает снимки менее чем за 10 минут и использует безвредный свет, ее можно выполнять чаще, чем МРТ».

Хильшер и Хершман в настоящее время совершенствуют и оптимизируют систему обработки изображений и планируют более крупное многоцентровое клиническое исследование. Они надеются коммерциализировать свои технологии в ближайшие три-пять лет.

Источник: MedicalExpress News