Спектроскопия светорассеяния помогает выявить ранние стадии рака поджелудочной железы

В настоящее время команда исследователей во главе с Лева Перельманом, доктором медицинских наук, директором Центра перспективных биомедицинских исследований и фотоники Медицинского центра «Beth Israel Deacons» (BIDMC), разработала многообещающий новый инструмент, способный различить безвредные кисты поджелудочной железы и злокачественные образования с высокой точностью. Предварительные данные команды исследователей были недавно опубликованы в журнале «Nature Biomedical Engineering».

Больные с раком поджелудочной железы имеют самый низкий уровень выживаемости среди пациентов с другими основными видами рака главным образом потому, что у врачей нет диагностических инструментов для выявления заболевания на ранних стадиях.

Новое устройство использует спектроскопию рассеяния света (LSS) для обнаружения структурных изменений, происходящих в раковых или предраковых клетках, путем отражения света от тканей с последующим анализом отраженного спектра. Результаты могут помочь врачам в принятии решения об оперативном вмешательстве, при наличии кист поджелудочной железы и при оценке рисков.

Сегодня, из-за отсутствия менее информативных методов диагностики, более половины их оказались ненужными. «Около одной 20% рака поджелудочной железы развиваются из кист, но не все поражения злокачественные», – утверждает Перельман, профессор медицины, акушерства, гинекологии и репродуктивной биологии Гарвардской медицинской школы.

Учитывая высокий риск операции поджелудочной железы, а также более высокую смертность раковых больных, существует очевидная потребность в новых диагностических методах, позволяющих точно идентифицировать кисты поджелудочной железы, которые нуждаются в хирургическом вмешательстве. В серии экспериментов Перельмана и его коллег метод LSS достиг 95 % точности при выявлении злокачественных новообразований.

Цитологическое исследование – единственный предоперационный тест, доступный в настоящее время, но его точность составляет 58%.

В то время как новая методика требует дальнейшего тестирования, LSS уже сегодня может представлять собой значительный прогресс против рака поджелудочной железы.

Один из ведущих авторов Дуглас К. Плесков, доктор медицинских наук, руководитель клинического отдела гастроэнтерологии и директор программы «Рак толстой кишки и прямой кишки» в Cancer Center at BIDMC считает, что этот инструмент является технологией, которая должна стать лидирующей при оценке кист поджелудочной железы, поскольку он обеспечивает высокую точность при обнаружении потенциальной злокачественной трансформации.

Кисты поджелудочной железы распространены, и современные технологии сканирования, такие как МРТ, обнаруживают их с возрастающей частотой. Несмотря на высокое разрешение, эти сканеры предоставляют врачам ограниченную информацию о злокачественном потенциале кист.

В настоящее время врачи используют минимально-инвазивную биопсию, взятую тонкой иглой (FNA) для проверки на злокачественные новообразования. Биопсия удаляет жидкость из кист, которая затем анализируется на раковые клетки и другие контрольные признаки болезни. Тем не менее тест не обнаруживает рак примерно в половине случаев, оставляя хирургическое вмешательство с высоким риском в качестве стандартного золотого стандарта для диагностики кист поджелудочной железы.

Чтобы проверить точность системы LSS, Перельман и его коллеги провели ряд тестов:

• В первом они собрали и проанализировали отраженный свет от 13 кист, взятых из недавних операций. Затем они сравнили свои результаты с результатами предоперационной визуализации, биопсии FNA и анализа послеоперационных тканей. Во всех случаях диагноз LSS был согласован с послеоперационным анализом.
• Во втором эксперименте инструмент LSS был протестирован у 14 пациентов с кистами поджелудочной железы, которые проходили стандартную биопсию FNA.

Измеряя диаметр менее половины миллиметра, миниатюрный экспериментальный волоконно-оптический зонд LSS был вставлен в иглу FNA. Врачи потратили две минуты для измерения оптических спектров с внутренней поверхности кисты перед сбором жидкости из кист при традиционной биопсии. Из девяти пациентов, чьи кисты были точно диагностированы как раковые или доброкачественные, все были правильно идентифицированы LSS.

Сегодня исследования проходят в направлении оценки точности системы ЛСС, продолжая анализировать послеоперационные ткани по мере их появления.