Rýchla biopsia bez rezania tkaniva? Riešením môžu byť vysokorýchlostné 3D kamery

Biopsie sa za tých viac ako 100 rokov, čo sa používajú v medicíne, príliš nezmenili: Tkanivo (zhluk buniek) sa odreže z tela, nareže na tenké plátky a pripevní sa na podložné sklíčko zafarbené farbivom. Patológ potom vzorku analyzuje mikroskopom. Výsledky sú počas 2 až 10 dní, kým pacient a jeho rodina nervózne čakajú.

Inžinieri z Kolumbijskej univerzity pracujú na tom, aby sa výsledky biopsií výrazne urýchlili  a aby boli šetrnejšie. Tím Elizabeth Hillmanovej, PhD vyvinul vysokorýchlostný 3D mikroskop, ktorý dokáže rýchlo fotografovať živé bunky bez toho, aby ich museli extrahovať z tela. Výsledok: Neinvazívny prístup, pri ktorom sa výsledky dostavia oveľa rýchlejšie.

"Tkanivo vyzerá inak v rôznych hĺbkach," hovorí doktorka Hillmanová. "Ak máte 3D obraz tkaniva, môžete sa naň pozrieť na rôznych úrovniach - niečo, čo sa nedá urobiť s 2D obrazmi."

Doteraz si skúmanie hlbších tkanív vyžadovalo skalpel. Ale technológia, ktorú Hillmanová a jej tím vyvinuli, s názvom MediSCAPE, zahŕňa jednoduché pretiahnutie malej sondy cez tkanivo. Sonda veľmi rýchlo nasníma množstvo snímok živých buniek, čím vytvorí veľkoplošný 3D pohľad na drobné štruktúry tkaniva.

Rozdiel medzi 2D skenovaním a 3D verziou je trochu ako porovnávanie plochého polaroidového obrázku so scénou pršiacich nábojov z Matrixu. Vysokorýchlostné snímky z mnohých rôznych uhlov ponúkajú úroveň detailov a presnosti, ktorú 2D obraz nedokáže zachytiť.

Tento jasnejší obraz umožňuje chirurgom lepšie rozoznať zdravé tkanivá od nezdravých a umožňuje im rozhodnúť sa, ako najlepšie vyrezať nádor, aby nezostalo žiadne choré tkanivo. Najlepšie zo všetkého je, že ak získaný obraz vyzerá normálne, tkanivo zostane tam, kde je, vo vnútri pacienta.

"Táto technológia by mohla byť užitočná nielen na zisťovanie nádorov, ale aj pri usmerňovaní chirurgov rýchlou identifikáciou rôznych typov tkaniva, ako je nerv, tuk, sval, chrupavka, tkanivo jazvy,“ hovorí Hillmanová.

Čakajú nás lepšie a bezpečnejšie biopsie?

Doktorka Hillmanová varuje, že vysokorýchlostné 3D zobrazovanie nemá nahradiť všetky biopsie. MediSCAPE by však mohol byť obzvlášť užitočný pri skúmaní citlivých oblastí, ako je mozog, kde by odstránenie takéhoto vzácneho tkaniva mohlo viesť k strate funkcie, ako aj k opuchom, záchvatom alebo krvácaniam.

"Skoré využitie technológie bude s najväčšou pravdepodobnosťou možné v otvorených chirurgických zákrokoch, kde sú tkanivá pacienta vystavené – napríklad v mozgu, bruchu, krčku maternice, uchu/nose/krku – a na vedenie zložitých robotických operácií," hovorí.

"Napriek tomu, že štúdia dokazuje, že táto technika je možná, môže trvať ďalších 5 rokov alebo viac, kým bude technológia dostupná v klinickej praxi." hovorí Hillmanová. "Čaká mnoho ďalších klinických štúdií."