Інтелектуальний скальпель здатний «понюхати» рак

Іноді це означає, що пацієнт повинен залишатися під загальним наркозом протягом ще 30 хвилин або близько того, в той час як зразки тканин відправлені на аналіз, щоб перевірити, що цей запас «чистий». Навіть тоді деякі ракові тканини можуть ще залишатися, і пацієнт повинен пройти повторну операцію для їх видалення.

Нова методика, заснована на «інтелектуальних скальпель», називається «iKnife» і обіцяє усунути необхідність лабораторного аналізу і пов`язану з ним затримку, що допоможе уникнути повторних операцій. IKnife вловлює «дим», що виникає при електрохірургічний видаленні ракової тканини, і дає хірургу дані про те, чи здорова тканина, з якої він контактує, чи ні. Дане дослідження було опубліковано на цьому тижні онлайн в Science Translational Medicine.

У зразках тканини від 91 пацієнта дослідники з Імперського коледжу в Лондоні використанням iKnife досягли 100% -й точності в діагностиці зразків тканини на наявність раку.

Автор дослідження доктор Золтан Такац (Zoltan Takats) є винахідником iKnife. На запитання, чи буде його хірургічний інструмент використовуватися тільки для певних типів раку, він відповів: «Цей інструмент буде корисний при операціях з різними типами раку. Ми вважаємо, що його застосування буде також економічно вигідним, за рахунок усунення интраоперационной гістології, скорочення часу втручання і більш низьку ймовірність необхідності повторної операції ».

iKnife поєднує електрохірургія з новими методами мас-спектрометрії.

IKnife є поєднанням технології під назвою електрохірургія, яка була винайдена в 1920-х роках, і нових технологій, які тільки починають з`являтися, званих мас-спектрометрією з швидкою испарительной іонізацією (REIMS).

При електрохірургії ніж хірурга доставляє електричний струм, який нагріває цільові тканини і прорізає їх з мінімальною втратою крові. Тепло від електроструму випаровує тканину, вона випускає дим, який, як правило, видаляється через витяжку. Мас-спектрометр майже миттєво ідентифікує хімічні речовини, присутні в тканинах людини, аналізуючи дим, який виділяється при електрохірургії. 

Клітини виробляють тисячі метаболітів в різних концентраціях, в залежності від свого типу. Тому, як тільки технологія REIMS наповнюється даними про здорових і ракових клітинах, вона може використовуватися для скринінгу зразків диму і інформувати хірурга про стан тканини.

iKnife спирається на бібліотеки хімічних профілів.

На першому етапі дослідники створили довідкову бібліотеку хімічних профілів, що складається з здорових і ракових типів тканин. Вони зібрали зразки від пацієнтів, беручи до уваги характеристики тисячі доброякісних і ракових тканин, в тому числі мозку, легенів, молочної залози, шлунка, товстої кишки і пухлини печінки.

На другому етапі дослідження технологія була передана в операційну і випробувана на 91 пацієнта. У всіх випадках, iKnife правильно визначив тип тканини. Результати були підтверджені лабораторних випробувань на зразках після операції.

Результати поставляються менш ніж за 3 секунди.

Порівнюючи хімічний профіль тканин із зразками з довідкової бібліотеки, iKnife може видати результат менш ніж за 3 секунди, кажуть дослідники. Але в дослідженні хірургам не дозволялося бачити видаються iKnife результати.

Медики сподіваються почати клінічні випробування, які перевірять, чи є надання доступу хірургам до показань iKnife під час операцій сприятливим для поліпшення їх результату. «Результати переконливо свідчать про те, що iKnife може застосовуватися в широкому діапазоні процедур хірургії раку», говорить доктор Такац.

Оскільки технологія забезпечує майже миттєвий результат, вона дозволяє хірургам проводити процедури з рівнем точності, які раніше були неможливі. Це дозволить знизити частоту рецидивів пухлини і забезпечити більший рівень виживання пацієнтів.

Хоча дослідження використовується для перевірки iKnife з раковою тканиною, Такац вважає, що інструмент може також бути використаний для тестування інших функцій, наприклад, мається чи достатній запас крові, або для визначення типів бактерій в тканини. За його словами, він вже використав iKnife для того, щоб відрізнити конину від яловичини.

Такац першим висунув ідею об`єднання електрохірургії з REIMS на основі ідентифікації пухлинних тканин в режимі реального часу в статті, опублікованій в 2009 році.

У фінансуванні дослідження брали участь кошти з Національного інституту з досліджень в області охорони здоров`я (NIHR) Імперського центру біомедичних досліджень, Європейської дослідницької ради і Угорського Національного управління з досліджень і технологій.

Поділитися в соц мережах: