Использование TeraView TPS Spectra 3000 в качестве инструмента для исследования случаев раковых заболеваний: использование ручного зонда для исследования рака молочной железы

Не так давно компания TeraView представила ручной зонд для in vivo и ex vivo анализа тканей кожи и биологических тканей. Одной из целей применения является анализ тканей молочной железы на наличие раковых клеток.

На рисунке изображен медицинский видеозонд для in vivo исследований рака с помощью ТГц импульсной визуализации.

 ВВЕДЕНИЕ

Каждый год в мире происходит около полумиллиона смертей от рака молочной железы (1), а в 2006 г. это была третья по распространенности причина смертности (2).

В 2006 г. 72% женщин Великобритании с диагностированным раком молочной железы сделали органосохраняющие операции, представляющие собой удаление раковой опухоли с захватом нормальных тканей, но нацеленные на максимальное сохранение здоровых молочных желез.
Как показывают гистологические данные, неполное удаление раковых клеток с соответствующим объемом нормальных тканей имеет место примерно в 15-20% случаев и приводит к повышенному риску проведения второй операции. Потенциально это влечет к повышению процента смертности, возрастанию риска раневых инфекций и психологического травмирования пациенток, а также дополнительные расходы на лечение.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Интра-операционный ТГц-зонд применялся для изучения образцов тканей. Исследование образцов тканей проводилось в Отделении теоретической онкологии Госпиталя Гая (Guy’s Hospital), Лондон. 37 пациенток, которым предстояла мастэктомия или широкое местное удаление (ШМУ), были привлечены для участия в двухмесячном исследовании в 2008 г. От каждой из них было получены письменные согласие на исследование. Также было получено одобрение Местного этического комитета (LREC).

Во время мастэктомии у пациенток брались образцы тканей и незамедлительно отправлялись в отделение гистопатологии Госпиталя Гая, где хирурги готовили локализованные участки тканей молочной железы, соответствующие диагностическим требованиям.

Затем спрогнозированные группы для каждого образца сопоставлялись с реальной группой для получения расчетных значений чувствительности и специфичности. Эти образцы измерялись в течение 20 секунд с помощью ТГц-зонда, который помещался внутрь стерильной оболочки.

Отраженные ТГц-импульсы были сохранены для дальнейшего анализа. Все измерения тканей выполнялись в течении 30 минут в ходе хирургической процедуры в помещении с температурным контролем при 23°C.

Образцы тканей, используемые для исследования, затем помечались сзади в целях распознавания и подвергались стандартным гистологическим методам. Данные анализировались с помощью программы Minitab (Minitab Inc. 2007) для статистического анализа. Полновременные ТГц-данные для всех образцов затем отправлялись на анализ главных компонентов (АГК) в целях предотвращения дублирования данных и сокращения числа измерений, а затем – на линейный дискриминантный анализ (ЛДА) для определения спрогнозированного типа ткани каждого образца.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Для 37 пациенток, участвующих в данном исследовании, удалось провести сканирование 206 образцов ткани молочной железы. Изучив интеграл импульса и ширину спектра на уровне 50% амплитуды (FWHM), можно увидеть небольшую разницу средних значений данных параметров между фиброзной тканью и раком. АГК применялся для полновременных данных ТГц-импульса, а затем проводился ЛДА для определения типов тканей отдельных образцов, как указано в Таблице 1.

Рисунок 2. На графике показаны типовые импульсы, полученные от трех основных типов тканей, взятых у пациенток с раком молочной железы. Подписи на рисунке: Electric Field Impulse (AU) - Импульс электрического поля (п.е.); Time (ps) - Время (пс); Fat - Жировая; Fibrous - Волокнистая;  Invasive - Инвазивная.

Таблица 1. Таблица с результатами линейного дискриминантного анализа

 ВЫВОДЫ

С помощью ручного ТГц-зонда, закрепленного к TPS Spectra 3000, была определена чувствительность 90% и специфичность 81% при ex vivo исследовании тканей рака молочной железы. Кроме того, прогностичность положительного результата была 44%, а прогностичность отрицательного результата – 98%, что говорит о том, что в случае получения отрицательного результата, хирург может быть на 98% уверен, что это была здоровая ткань в отличие от больных тканей.

Литература:
1. Всемирная организация здравоохранения, Информационный бюллетень ВОЗ: Рак: Всемирная организация здравоохранения, том 297.
2. Р. Сиджел, E. Ворд, T. Мюррей, Дж. Ху, К. Смигал и Тан M. Дж. Джемаль, «Статистика по раковым заболеваниям за 2006 г.», CA Cancer Дж. Чин, том 56, стр. 106-130, 2006 г.