wiadomości o firmie Spersonalizowane leczenie ostrego udaru mózgu: diagnostyka za pomocą wirtualnej histologii 3D

Gdy ktoś ma ostry udar, liczy się każda minuta.Jeśli przyczyną jest blokada naczyniowa spowodowana przez skrzep krwi (skrzeplinę) w mózgu, szczegółowy wgląd w skład skrzepliny ma kluczowe znaczenie dla jej skutecznego usunięcia lub rozpuszczenia i przywrócenia przepływu krwi.Ale często łatwiej to powiedzieć niż zrobić, gdy „czas to mózg”.

Zespół z Empa (Szwajcarskie Federalne Laboratoria Nauki o Materiałach i Technologii), Szpitala Uniwersyteckiego w Genewie i Kliniki Hirslanden opracowuje obecnie procedurę diagnostyczną, która może być wykorzystana do rozpoczęcia dostosowanej terapii w odpowiednim czasie.

W tym wywiadzie dla MEDICA-tradefair.com badacz Empa, dr Robert Zboray, wyjaśnia, jak działa ten proces i szczegółowo opisuje kolejne etapy rozwoju.

Doktorze Zboray, połączył pan różne technologie laboratoryjne, aby uzyskać dokładniejszą diagnozę skrzeplin.Jakich technik użyłeś?

dr Robert Zboraj:Zbadaliśmy wyekstrahowane skrzepliny, czyli skrzepy krwi pobrane od pacjentów za pomocą obrazowania rentgenowskiego o wysokiej rozdzielczości.Zastosowaliśmy nano/mikro tomografię komputerową do zbadania próbek z dokładnością do mikrometra.Wraz z metodą kontrastu fazowego wygenerowaliśmy trójwymiarowy obraz skrzepliny.Oznacza to, że zasadniczo ułatwiliśmy wirtualną histologię 3D skrzeplin bez wybarwionych skrawków tkanek, jak to zwykle ma miejsce w przypadku procedury 2D.

Nasza metoda umożliwia zatem nieinwazyjną, a jednocześnie wysokokontrastową i wysokiej rozdzielczości charakterystykę 3D skrzeplin.

Jednocześnie nasi koledzy ze Szpitala Uniwersyteckiego w Genewie badali te same próbki za pomocą skaningowych mikroskopów elektronowych.Podsumowując, wszystkie procedury dały bardzo spójny obraz badanych przez nas skrzeplin.Obie techniki dobrze się uzupełniają i nadają się do celów badawczych.

Czy ta kombinacja metod dostarczyła nowych informacji?

dr Zboraj:Nasz mikro-CT ujawnił coś dziwnego.Wyniki referencyjne otrzymane od naszych kolegów z Genewy potwierdziły następnie nasze przypuszczenia: skrzeplina składa się nie tylko z komórek krwi i sieci fibrynowych – jak wcześniej zakładano – ale może również wykazywać złogi wapnia, jak wiadomo ze ścian naczyń w zwapnieniu tętniczym.To spostrzeżenie jest interesujące, ponieważ może mieć wpływ na wybór opcji leczenia.

dr Zboraj:Trombektomia mechaniczna (MTB) to minimalnie inwazyjna procedura, w której neurochirurg używa stentu do usunięcia skrzepu z tętnicy pacjenta.W przeciwieństwie do blokady tętnicy, stenty w tym ustawieniu nie są używane do poszerzania zablokowanych lub zwężonych tętnic wieńcowych.Na usunięcie skrzepliny wpływa wiele czynników.Pewną rolę odgrywają właściwości biofizyczne skrzepu krwi: czy przeważają krwinki czerwone czy białe, czy też jaka jest proporcja włókien fibrynowych?Ta informacja pokazuje, jak skrzeplina może przylegać do stentu, jakiego rodzaju stentu należy użyć lub czy skrzeplina może być w ogóle leczona lekami.Znajomość tych czynników jest istotna przy wyborze metody leczenia.Obecny proces lokalizowania skrzepów krwi i określania ich składu zapewnia jedynie przybliżone wskaźniki.

Mikro tomografia komputerowa z kontrastem fazowym jest wciąż w fazie rozwoju.Jakie są obecne wyzwania?

dr Zboraj:Byliśmy w stanie wykazać, że nasza metoda mikroCT z kontrastem fazowym jest nieinwazyjna i działa bez zakłóceń.

Jednak nasza metoda jest przeznaczona tylko do użytku ex vivo.Tymczasem naszym celem jest przeniesienie wyników z naszego procesu o wysokiej rozdzielczości do klinicznych ustawień tomografii komputerowej, ponieważ istnieje korelacja między wynikami klinicznymi i laboratoryjnymi.W wyniku tych korelacji obecny stan cyfryzacji i uczenia maszynowego pozwala na modelowanie danych w taki sposób, aby w przyszłości algorytm mógł lepiej odczytywać szczegółowe informacje z klinicznych tomografii komputerowej.

Na razie musimy zastosować naszą metodę do większej kohorty, aby następnie porównać nasze wyniki z konwencjonalnymi procesami CT, a także zebrać wystarczającą ilość danych do opracowania algorytmu.Naszym celem jest wykorzystanie uczenia maszynowego w celu ułatwienia lepszej analizy klinicznych obrazów CT, podobnie jak w przypadku radiomiki, która już ocenia obrazy medyczne.

W pewnym momencie chcemy nie tylko badać cechy radiomiczne, ale także łączyć analizy genetyczne lub molekularne.W ten sposób moglibyśmy wywnioskować, które biomarkery promują wzrost skrzepliny i wywnioskować, skąd pochodzi skrzep krwi.Oczywiście wpłynęłoby to również na metodologię leczenia i utorowało drogę medycynie spersonalizowanej.

Załóżmy, że metodologia staje się codzienną praktyką kliniczną.Jakie wymagania techniczne muszą spełniać placówki kliniczne, aby stosować tę specjalną procedurę diagnostyczną?

dr Zboraj:Nie wymagałyby dużego zakupu sprzętu medycznego, takiego jak np. zakup nowego tomografu komputerowego.Wystarczy nasz algorytm.Można go użyć na obrazach CT, a on dopasuje te dane do swoich „danych laboratoryjnych” w celu określenia rodzaju skrzepliny, umożliwiając w ten sposób neurochirurgowi wybór odpowiedniej metody leczenia.Dość łatwo jest zintegrować tę strategię z codzienną praktyką kliniczną.

Biorąc to pod uwagę, tak naprawdę naszym celem jest uzupełnienie i nie planujemy całkowitego zastąpienia obecnej metodologii.