Российские ученые разработали новый способ диагностики новообразований печени, основанный на оптических технологиях. Он заключается в использовании специального тонкоигольного зонда, через который свет поступает к тканям, а затем происходит сбор сигналов отражения и флуоресценции, несущих диагностическую информацию. Благодаря более точному определению опухоли врачи смогут повысить скорость и эффективность лечения пациентов со злокачественными новообразованиями печени. Работа опубликована в журнале Scientific Reports. Исследование поддержано Российским научным фондом.

В последние десятилетия в мире стремительно растет количество людей, которые имеют злокачественные опухоли брюшной полости. Сегодня рак печени занимает шестое место среди наиболее часто диагностируемых видов онкологий и четвертое место среди причин гибели раковых больных. Поздним стадиям развития болезни сопутствует высокая смертность, но, если обнаружить опухоль вовремя, то шансы на спасение человека значительно увеличиваются. Золотым стандартом среди методов подтверждения рака печени остается чрескожная пункционная биопсия, при которой врачи с помощью иглы берут образцы ткани из печени. Она существует в двух вариантах: толстоигольная и тонкоигольная аспирационная, различающиеся размерами иглы. В первом случае ее диаметр составляет более 1 мм, а во втором — менее 1 мм. Тонкоигольная биопсия позволяет получить аспират из патологического очага и наносит минимальные повреждения печени, а потому риск развития осложнений низок. Однако вероятность того, что тест не обнаружит присутствующего заболевания (ложноотрицательный результат), может достигать 10%. Поэтому ученые стремятся повысить эффективность метода. Одно из перспективных направлений — применение оптических технологий.

Ученые из Орловского государственного университета имени И. С. Тургенева (Орел) разработали метод оптической биопсии и испытали его диагностические возможности. Он основан на использовании оптического зонда диаметром 1 мм, который можно применять в стандартной процедуре чрескожной пункционной биопсии печени. Зонд фиксируется в обычной биопсийной игле, через него происходит подача излучения и сбор сигнала от ткани. С его помощью ученые смогли совместить две существующие оптические технологии, применяемые для обнаружения рака. Первый из них, метод флуоресцентной спектроскопии, основан на различии в свечении здоровых и злокачественных тканей под действием лазерного излучения. Другой метод, спектроскопия диффузного отражения, дает информацию о поглощении и рассеянии света в тканях. Ученые анализируют отраженный и переизлученный в виде флуоресценции свет и на основе этих данных могут делать вывод о состоянии тканей.

Авторы работы провели экспериментальные испытания своего зонда. На первом этапе исследований они протестировали его на мышах с перевитыми опухолями печени. Ученые оценивали состояние пораженных опухолью тканей. Подход показал свою эффективность, и на следующем этапе провели клинические исследования в Орловской областной клинической больнице. В них приняли участие 20 пациентов с новообразованиями печени. Результаты, полученные с помощью оптического зонда, согласовывались с данными инструментальных и морфологических методов исследования, а, значит, новый подход эффективен.

«Внедрение технологии оптической биопсии в алгоритм стандартной процедуры позволит значительно повысить качество оценки состояния биологических тканей и диагностики патологических изменений. Оптические методы позволяют получать информацию в режиме реального времени, что определяет начало специфического лечения и возможность оперативной оценки в динамике», — прокомментировал Андриан Мамошин, кандидат медицинских наук, доцент, врач-хирург Орловской областной клинической больницы и старший научный сотрудник научно-технологического центра биомедицинской фотоники Орловского государственного университета имени И. С. Тургенева.

Картинка 1. Проведение процедуры. Источник: Dremin et al. / Scientific Reports, 2020

Картинка 2. Установка. Источник: Dremin et al. / Scientific Reports, 2020

Материал подготовлен Управлением информационной политики ОГУ имени И. С. Тургенева совместно с Российским научным фондом