Новая диагностика рака: взгляд на опухоль в 3D | Советы девушкам

После операции по поводу рака возникает ключевой вопрос: возможно, остались раковые клетки, которые могут продолжать расти, или же вся опухоль действительно была удалена? Чтобы выяснить это, опухоль исследуют патологоанатомы. До сих пор делались тонкие срезы, которые затем анализировались под микроскопом. Новая методика, разработанная в Венском университете (Вена) совместно с Мюнхенским университетом, теперь может совершить революцию в патологии: ткань опухоли делается прозрачной и освещается с помощью специального ультрамикроскопа. Это позволяет анализировать всю удаленную ткань в трехмерном изображении без необходимости разрезания опухоли. Таким образом можно значительно повысить надежность диагностики. Новая методика опубликована в журнале Scientific Reports .

Образцы тканей, спасающие жизни

«Под микроскопом вы можете увидеть, окружена ли удаленная опухоль швом здоровой ткани» , – говорит профессор Ханс Ульрих Додт из Института твердотельной электроники в Венском техническом университете. «В этом случае пациенту часто нужно только выздороветь. Если это не так, может потребоваться повторная операция или дополнительная лучевая терапия. Это часто случается, особенно после операций по поводу рака груди ».

Проблема в том, что полностью исследовать таким образом всю опухоль невозможно. «Обычно через каждые 5 миллиметров делается срез толщиной примерно 4 микрометра. Это означает, что фактически исследуется только одна тысячная от всего объема опухоли». В критических областях можно выбрать более мелкое расстояние, но таким образом невозможно изучить всю ткань.

Прозрачная ткань: ультрамикроскопия

Однако с помощью специальной техники, называемой ультрамикроскопией, теперь можно сделать всю опухоль видимой в трех измерениях – Инна Сабдюшева работала над этим в контексте своей диссертации (в Венском университете и Центре исследований мозга в MedUni Vienna. ). Она разработала химический процесс для «очистки» образцов рака груди – они становятся прозрачными, но структура остается неизменной, и раковые клетки все еще можно распознать.

Взгляд на опухоль в 3D. Автор: TU Wien.
Затем прозрачный образец исследуют под ультрамикроскопом. Так называемый «световой лист», тонкий слой лазерных лучей, проникает в ткань. Затем образец анализируется слой за слоем, и компьютер может отобразить любой участок опухоли, даже если он никогда не был разрезан. Таким образом, достигается понимание, которое ранее было невозможно: например, в некоторых образцах тканей можно было увидеть молочные протоки, забитые раковыми клетками.

Химический процесс, на котором основана работа Инны Сабдюшевой, был разработан в TU Wien Клаусом Беккером. Специальная оптическая система, с помощью которой могут быть получены особенно длинные и тонкие световые полосы, была сконструирована Саиде Сагхафи в той же исследовательской группе. Это было критически важно для текущей работы – разрешение этого метода микроскопии зависит от толщины светового слоя.

Исследования проводились в тесном сотрудничестве с Патологическим институтом Мюнхенского технического университета, который также предоставил большую часть фрагментов опухолей после операций по поводу рака груди. Клиника хирургии при Венской больнице общего профиля также предоставила образцы других типов опухолей.

Революция в патологии

«Мы убеждены, что этот метод произведет революцию в патологии», – говорит Ханс-Ульрих Додт. «За меньшее время, чем раньше, можно добиться большей надежности обследований. Кроме того, новый трехмерный метод должен также дать совершенно новое представление о развитии рака в будущем. Поскольку теперь впервые появилась возможность отобразить распространение из раковых клеток в хирургических образцах человека в трех измерениях, понимание биологии опухоли следует также добиться значительного прогресса.

Новая трехмерная микроскопия опухолей должна значительно облегчить работу с патологией. «Вместо того, чтобы исследовать большое количество гистологических срезов под микроскопом, патологи в будущем смогут прокручивать изображения с помощью мыши, подобно тому, как радиологи работают сегодня», – говорит Ханс-Ульрих Додт. Огромный объем данных изображения, который создается в процессе, также открывает совершенно новые возможности в области искусственного интеллекта, считает Додт: «Возможно, такие компьютерные программы могут ускорить и упростить диагностику опухолей в будущем».

Leave comment

Your email address will not be published. Required fields are marked with *.

4 × три =