εταιρικά νέα για Εξατομικευμένη επεξεργασία του οξέος κτυπήματος: διαγνωστικά με την τρισδιάστατη εικονική ιστολογία

Κάθε λεπτό μετρά όταν έχει κάποιος ένα οξύ κτύπημα. Εάν η αιτία είναι μια αγγειακή παρεμπόδιση που προκαλείται από έναν θρόμβο αίματος (thrombus) στον εγκέφαλο, οι λεπτομερείς ιδέες στη thrombus σύνθεση είναι κρίσιμες για να την αφαιρέσουν ή να διαλύσουν επιτυχώς και η βοήθεια αποκαθιστά τη ροή αίματος. Αλλά αυτός είναι συχνά ευκολότερος εν λόγω από γίνοντας όταν «ο χρόνος είναι εγκέφαλος».

Μια ομάδα από Empa (τα ελβετικά ομοσπονδιακά εργαστήρια για την επιστήμη και την τεχνολογία υλικών), το πανεπιστημιακό νοσοκομείο στη Γενεύη και την κλινική Hirslanden αναπτύσσει αυτήν την περίοδο μια διαγνωστική διαδικασία που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να αρχίσει μια προσαρμοσμένη θεραπεία εγκαίρως.

Σε αυτήν την συνέντευξη του MEDICA-tradefair.com, ο ερευνητής Empa ο Δρ Robert Zboray εξηγεί πώς η διαδικασία λειτουργεί και απαριθμεί τα επόμενα βήματα στην ανάπτυξη.

Ο Δρ Zboray, έχετε συνδυάσει τις διαφορετικές εργαστηριακές τεχνολογίες για να λάβετε μια ακριβέστερη διάγνωση thrombi. Ποιες τεχνικές χρησιμοποιήσατε;

Ο Δρ Robert Zboray: Εξετάσαμε αποσπασματικά thrombi, σημαίνοντας τους θρόμβους αίματος που παίρνουν από τους ασθενείς μέσω της υψηλής ευκρίνειας απεικόνισης ακτίνας X. Χρησιμοποιήσαμε νανο/υπολογισμένη μικροϋπολογιστής τομογραφία για να διερευνήσουμε τα δείγματα κάτω στη μικρόμετρο-σειρά. Μαζί με μια μέθοδο φάση-αντίθεσης, παραγάγαμε μια τρισδιάστατη εικόνα thrombi. Αυτό σημαίνει ότι διευκολύναμε ουσιαστικά μια τρισδιάστατη εικονική ιστολογία thrombi χωρίς τα λεκιασμένα τμήματα ιστού, όπως είναι συνήθως η περίπτωση με μια 2$α διαδικασία.

Η μέθοδός μας επιτρέπει έτσι έναν μη καταπατητικό, όμως μια υψηλός-αντίθεση και υψηλής ευκρίνειας τρισδιάστατο έναν χαρακτηρισμό thrombi.

Ταυτόχρονα, οι συνάδελφοί μας στο πανεπιστημιακό νοσοκομείο στη Γενεύη εξέτασαν τα ίδια δείγματα χρησιμοποιώντας τα ηλεκτρονικά μικροσκόπια ανίχνευσης. Συνολικά, όλες οι διαδικασίες παρέδωσαν μια πολύ συνεπή εικόνα thrombi που εξετάσαμε. Και οι δύο τεχνικές συμπληρώνουν η μια την άλλη καλά και είναι κατάλληλες για ερευνητικούς σκοπούς.

Αυτός ο συνδυασμός μεθόδων παρέδωσε τις νέες ιδέες;

Ο Δρ Zboray: Το μικροϋπολογιστής-CT μας αποκάλυψε κάτι ιδιαίτερο. Τα αποτελέσματα αναφοράς από τους συναδέλφους μας στη Γενεύη επιβεβαίωσαν στη συνέχεια την υποψία μας: thrombus όχι μόνο αποτελείται από τα κύτταρα αίματος και τα δίκτυα φιβρίνης – όπως υποτέθηκε προηγουμένως, αλλά μπορεί επίσης να εκθέσει τις καταθέσεις ασβεστίου, όπως είναι γνωστός από τους τοίχους σκαφών στην αρτηριακή αποτιτάνωση. Αυτή η διορατικότητα είναι ενδιαφέρουσα δεδομένου ότι μπορεί να προσκρούσει στην επιλογή της επιλογής επεξεργασίας.

Ο Δρ Zboray: Το μηχανικό thrombectomy (MTB) είναι μια ελάχιστα της εισβολής διαδικασία, στην οποία ένας νευροχειρουργός χρησιμοποιεί έναν stent για να αφαιρέσει έναν θρόμβο από την αρτηρία ενός ασθενή. Αντίθετα από με την παρεμπόδιση αρτηριών, τα stents σε αυτήν την ρύθμιση δεν χρησιμοποιούνται για να διευρύνουν τις παρεμποδισμένες ή στενεμμένες στεφανιαίες αρτηρίες. Πολλοί παράγοντες έχουν επιπτώσεις στην αφαίρεση thrombus. Οι βιοφυσικές ιδιότητες του θρόμβου αίματος διαδραματίζουν έναν ρόλο: είναι τα κόκκινα ή λευκά κύτταρα αίματος υπερισχύοντας, ή ποιο είναι το ποσοστό των ινών φιβρίνης; Αυτές οι πληροφορίες παρουσιάζουν την προοπτική thrombus που εμμένει στο stent, ποιος τύπος stent πρέπει να χρησιμοποιηθεί ή εάν thrombus μπορεί ακόμη και να αντιμετωπιστεί εξ ολοκλήρου με το φάρμακο. Η γνώση αυτών των παραγόντων είναι σημαντική για την επιλογή της μεθόδου επεξεργασίας. Η τρέχουσα διαδικασία για να εντοπίσει τους θρόμβους αίματος και να καθορίσει τη σύνθεσή τους παρέχει μόνο τους τραχιούς δείκτες.

Η υπολογισμένη μικροϋπολογιστής τομογραφία φάση-αντίθεσης είναι ακόμα στο στάδιο ανάπτυξης. Ποιες είναι οι τρέχουσες προκλήσεις;

Ο Δρ Zboray: Ήμαστε σε θέση να δείξουμε ότι η μέθοδος φάση-αντίθεσής μας microCT είναι μη καταπατητική και λειτουργεί χωρίς παρέμβαση.

Εντούτοις, η μέθοδός μας συνδέεται μόνο για την πρώην χρήση vivo. Εν τω μεταξύ, ο στόχος μας είναι να μεταφέρουμε τα συμπεράσματα από την υψηλής ευκρίνειας διαδικασία μας στις κλινικές τοποθετήσεις CT δεδομένου ότι υπάρχει ένας συσχετισμός μεταξύ των κλινικών και εργαστηριακών συμπερασμάτων. Ως αποτέλεσμα αυτών των συσχετισμών, η τρέχουσα κατάσταση της ψηφιοποίησης και της εκμάθησης μηχανών επιτρέπει στα στοιχεία για να διαμορφωθεί κατά τέτοιο τρόπο ώστε ένας αλγόριθμος να μπορεί να είναι καλύτερος να διαβάσει έξω τις αναλυτικές πληροφορίες από τις κλινικές ανιχνεύσεις CT στο μέλλον.

Για τώρα, πρέπει να εφαρμόσουμε τη μέθοδό μας σε μια μεγαλύτερη ομάδα για να συγκρίνουμε έπειτα τα αποτελέσματά μας με τις συμβατικές διαδικασίες CT και για να συλλέξουμε επίσης αρκετά στοιχεία για την ανάπτυξη ενός αλγορίθμου. Ο στόχος μας είναι να χρησιμοποιήσουμε τη μηχανή μαθαίνοντας να διευκολύνει μια καλύτερη ανάλυση των κλινικών εικόνων CT, παρόμοια με το πώς το radiomics αξιολογεί ήδη τις ιατρικές εικόνες.

Σε κάποιο βαθμό κάτω από το δρόμο, θέλουμε όχι μόνο να εξετάσουμε τα radiomic χαρακτηριστικά γνωρίσματα αλλά να συνδυάσουμε επίσης τις γενετικές ή μοριακές αναλύσεις. Με αυτό τον τρόπο, θα μπορούσαμε να παραγάγουμε ποια biomarkers προωθούν thrombus την αύξηση και συνάγουν όπου ο θρόμβος αίματος δημιουργήθηκε. Φυσικά, αυτό θα είχε επιπτώσεις επίσης στη μεθοδολογία επεξεργασίας και θα προετοιμάζω το έδαφος για την εξατομικευμένη ιατρική.

Υποθέστε ότι η μεθοδολογία γίνεται καθημερινή κλινική πρακτική. Ποιες είναι οι τεχνικές απαιτήσεις για τις κλινικές εγκαταστάσεις να εφαρμοστεί αυτή η ειδική διαγνωστική διαδικασία;

Ο Δρ Zboray: Δεν θα απαιτούσαν μια σημαντική απόκτηση ιατρικού εξοπλισμού, όπως η αγορά ενός νέου ανιχνευτή CT, παραδείγματος χάριν. Όλος που παίρνει είναι ο αλγόριθμός μας. Θα μπορούσατε να το χρησιμοποιήσετε στις εικόνες CT, και θα ταιρίαζε με αυτό το στοιχείο τα «εργαστηριακά στοιχεία του» για να καθορίσει τον τύπο thrombus, επιτρέποντας κατά συνέπεια στο νευροχειρουργό για να επιλέξει την αντίστοιχη μέθοδο επεξεργασίας. Είναι αρκετά εύκολο να ενσωματωθεί αυτή η στρατηγική στην καθημερινή κλινική πρακτική.

Με κατόπιν αυτού, στοχεύουμε πραγματικά να συμπληρώσουμε και δεν προγραμματίζουμε να αντικαταστήσουμε πλήρως την παρούσα μεθοδολογία.