Ühendkuningriigis Cambridge'is asuva multidistsiplinaarse uurimisrühma järelduste kohaselt võib optoakustilise (OA) kujutise lisamine ultrahelile (USA) parandada rinnavähi diagnoosi. Kombinatsioon võimaldab visualiseerida funktsionaalset veresoonkonda, mis on kaetud rinna struktuursete tunnustega.
Selle kombineeritud tehnika kliinilise rakendamise kiirendamiseks töötas meeskond välja lihtsa funktsioonide komplekti, kasutades ühe lainepikkusega OA andmeid integreeritud OA-USA pildisüsteemist, mis suudab tuvastada pahaloomulisi rinnakahjustusi nende veresoonte mustrite põhjal. Teadlased kirjeldavad oma tulemusi ajakirjas Fotoakustika.
Seda funktsioonikomplekti kasutav odav OA-USA seade võib suurendada varajase rinnavähi diagnooside arvu, eriti naistel, kes elavad madala sissetulekuga riikides, kus rinnavähi elulemus on alla 40% (võrreldes 80%-ga kõrge rinnavähi diagnoosimise korral). sissetulekuga riigid). Kavandatav seade võib laiendada ka rinnavähi sõeluuringut populatsioonides, kellel on piiratud juurdepääs mammograafiale.
Ainuüksi ultraheliuuringul on rinnavähi tuvastamisel madal tundlikkus ning see ei suuda alati healoomulisi ja pahaloomulisi kahjustusi eristada. OA kujutist - potentsiaalselt odavat tehnikat, mis põhineb optilisel ergutamisel ja akustilisel tuvastamisel - hinnatakse rinnavähi diagnoosimise kliinilistes uuringutes, kuid praegune analüüsiprotsess on üsna keeruline.
Põhiuurija Sarah Bohndiek, Cambridge'i ülikoolist Ühendkuningriigi Cambridge'i vähiuuringute instituut ja füüsika osakond, selgitab, et teadlaste eesmärk oli lihtsustada OA-USA andmete hankimist ja luua lihtne pildistamisfunktsioonide komplekt, mida oli lihtne õppida ja mida oli kliiniliselt võimalik rakendada.
Meeskond koostas funktsioonide komplekti, kasutades pilte 96 rinnakahjustusest 94 healoomulise, ebamäärase või kahtlase rinnaanomaaliaga patsiendil. Cambridge'i ülikooli haiglate NHS Foundation Trust. Funktsioonide komplekti väljatöötamiseks kasutati esimest 38 kahjustust (sh 14 pahaloomulist ja kaheksa healoomulist); teisi kasutati kinnitamiseks.
Kõik uuringus osalenud patsiendid läbisid mammograafia, rindade ultraheli ja OA kujutise, kasutades OA seadet, mis sisaldas ka madala sagedusega tomograafilist ultraheli. Teadlased kasutasid ergastuslainepikkust 800 nm, mis minimeerib vee ja lipiidide neeldumist, et luua pilte, mis näitavad tahket rinnakahjustust ümbritsevate veresoonte morfoloogiat. Ühe lainepikkuse kasutamine lihtsustas OA pilditöötlust ja visualiseerimist, pakkudes võimalust süsteemi edaspidiseks lihtsustamiseks ja kulude vähendamiseks.
Teadlased analüüsisid OA ja USA pilte eraldi ja kombineeritult, otsides veresoonte mustreid, mis esindavad tervet rinnakudet, healoomulisi haigusi ja pahaloomulisi kasvajaid. Healoomuliste kahjustuste korral ei ilmnenud veresoonkonda ega veresooni, mis olid kahjustuse kohal ilma sellesse tungimata. Pahaloomulistel kahjustustel olid ebakorrapärased toitumissooned, mis tungisid kahjustusesse ja/või nende ümber oli ebakorrapärane muster. Kahjustuste sisemine välimus ei eristanud healoomulisi ja pahaloomulisi kahjustusi ning seda ei kasutatud.
Teadlased valisid välja kolm pahaloomulise kasvaja tunnust, mis tõstaksid mis tahes tahke kahjustuse BI-RADS 5 klassifikatsioonile (mis viitab väga pahaloomulisele kasvajale): ebakorrapärane kork, ebakorrapärane toitmisanum ja küünismärk. Healoomuliste tunnuste olemasolu – veresooned puuduvad või veresooned ei ole kahjustuse kohal – alandab kahjustuse BI-RADS 2-ks (healoomuline).
Kaks rinnaradioloogi kinnitasid funktsioonide komplekti, tõlgendades iseseisvalt OA-USA valideerimispilte (31 pahaloomulist ja 13 healoomulist tahket kahjustust). Neil kulus vaid 20 minutit koolitust, et omandada funktsioonide komplekti kasutamise vilumus. Neil paluti kasutada funktsioone kahjustuste klassifitseerimiseks BI-RADS-kategooria järgi, samuti patsientide diagnostiliste ultraheliuuringute ja mammograafiapiltide klassifitseerimiseks.
Rindade radioloogid tõlgendasid OA-USA pilte tundlikkusega 96.8% ja spetsiifilisusega 84.6%, kusjuures iga lugeja kohta oli üks vale negatiivne ja kaks valepositiivset. Võrdluseks andis mammograafia iga lugeja kohta kolm valenegatiivset ja kaks valepositiivset tulemust ning ultraheli andis ühe vale negatiivse ning kuus ja seitse valepositiivset tulemust. Oluline on see, et OA tuvastas kõik mammograafia ja ultraheli valenegatiivsed tulemused õigesti.
Sügav õppimine kiirendab ülieraldusvõimega fotoakustilist pildistamist
Bohndiek juhib tähelepanu sellele, et OA-US vajab praktilisi kogemusi standardse tööprotseduuri optimeerimiseks ja kvaliteetsete pildiandmete saamiseks ning sel põhjusel peaksid tulevased mitmekeskuselised valideerimisuuringud arvestama operaatori sõltuvuse ja sõltumatu kalibreerimisega.
"Oleme viinud läbi OA-USA seadme valideerimisuuringuid stabiilsete testobjektide (fantoomide) väljatöötamise kontekstis, mida meditsiinifüüsikud saaksid kasutada kvaliteedikontrolli/kvaliteedikontrolli jaoks, kui seadmeid kliinikus rutiinselt kasutatakse," räägib ta. Füüsika maailm. "Kavatseme süsteemi tulevikus rakendada ka rinnavähi kiiritusravi vastuse jälgimiseks."
