تصویربرداری اپتوآکوستیک سرطان سینه را از روی الگوهای عروقی شناسایی می کند

بر اساس یافته‌های یک تیم تحقیقاتی چند رشته‌ای در کمبریج، بریتانیا، افزودن تصویربرداری اپتوآکوستیک (OA) به سونوگرافی (US) می‌تواند تشخیص سرطان سینه را بهبود بخشد. این ترکیب باعث تجسم عروق خونی عملکردی می شود که با ویژگی های ساختاری سینه پوشانده شده است.

برای کمک به تسریع کاربرد بالینی این تکنیک ترکیبی، تیم یک مجموعه ویژگی ساده با استفاده از داده‌های OA تک طول موج از یک سیستم تصویربرداری یکپارچه OA-US ایجاد کرد که می‌تواند ضایعات بدخیم پستان را بر اساس الگوهای عروقی آنها شناسایی کند. محققان یافته های خود را در فوتو آکوستیک.

یک دستگاه OA-US ارزان قیمت با استفاده از این مجموعه ویژگی می‌تواند تعداد تشخیص‌های اولیه سرطان سینه را افزایش دهد، به‌ویژه در زنانی که در کشورهای کم‌درآمد زندگی می‌کنند، جایی که نرخ بقای سرطان پستان کمتر از 40٪ است (در مقایسه با 80٪ در کشورهای با درآمد بالا). کشورهای درآمدی). دستگاه پیشنهادی همچنین می‌تواند غربالگری سرطان سینه را در جمعیت‌هایی که دسترسی محدود به ماموگرافی دارند، گسترش دهد.

تصویربرداری اولتراسوند به تنهایی حساسیت کمی برای تشخیص سرطان پستان دارد و همیشه نمی تواند بین ضایعات خوش خیم و بدخیم تفاوت قائل شود. تصویربرداری OA - یک تکنیک بالقوه کم هزینه مبتنی بر تحریک نوری و تشخیص صوتی - در مطالعات بالینی برای تشخیص سرطان پستان مورد ارزیابی قرار می‌گیرد، اما فرآیند تحلیل فعلی کاملاً پیچیده است.

محقق اصلی سارا بوندیک، از دانشگاه کمبریج موسسه تحقیقات سرطان بریتانیا کمبریج و گروه فیزیکتوضیح می‌دهد که هدف محققان ساده‌سازی داده‌های OA-US و ایجاد مجموعه‌ای از ویژگی‌های تصویربرداری ساده بود که یادگیری آن آسان و از نظر بالینی امکان‌پذیر بود.

این گروه با استفاده از تصاویر 96 ضایعه پستان در 94 بیمار مبتلا به ناهنجاری های خوش خیم، نامشخص یا مشکوک پستان، مجموعه ویژگی را تولید کردند. اعتماد بنیاد NHS بیمارستان های دانشگاه کمبریج. 38 ضایعه اول (شامل 14 بدخیم و XNUMX ضایعه خوش خیم) برای ایجاد مجموعه ویژگی استفاده شد. بقیه برای اعتبار سنجی استفاده شدند.

همه بیماران در این مطالعه تحت ماموگرافی، سونوگرافی پستان و تصویربرداری OA قرار گرفتند - با استفاده از یک دستگاه OA که همچنین دارای سونوگرافی توموگرافی با فرکانس پایین بود. محققان از طول موج تحریک 800 نانومتر استفاده کردند که جذب آب و لیپیدها را به حداقل می رساند تا تصاویری ایجاد کنند که مورفولوژی عروق خونی اطراف ضایعه جامد پستان را نشان می دهد. استفاده از یک طول موج واحد پردازش و تجسم تصویر OA را ساده کرده و امکان ساده سازی سیستم در آینده و کاهش هزینه را ارائه می دهد.

محققان تصاویر OA و ایالات متحده را به طور جداگانه و ترکیبی تجزیه و تحلیل کردند و به دنبال الگوهای رگ های خونی نماینده بافت سالم پستان، بیماری های خوش خیم و بدخیمی بودند. ضایعات خوش خیم هیچ عروقی یا عروقی را نشان ندادند که بدون نفوذ روی ضایعه قرار گرفته باشند. ضایعات بدخیم دارای عروق تغذیه نامنظم بودند که به داخل ضایعه نفوذ می کردند و/یا یک الگوی نامنظم در اطراف آنها به هم ریخته بود. ظاهر داخلی ضایعات ضایعات خوش خیم و بدخیم را افتراق نداد و استفاده نشد.

محققان سه ویژگی بدخیمی را انتخاب کردند که هر ضایعه جامد را به طبقه‌بندی BI-RADS 5 ارتقا می‌دهد (به شدت نشان دهنده بدخیمی است): کلاهک نامنظم، رگ تغذیه نامنظم و علامت پنجه. وجود ویژگی های خوش خیم - بدون رگ یا رگ پخش شده روی رگ ضایعه - یک ضایعه را به BI-RADS 2 (خوش خیم) کاهش می دهد.

دو رادیولوژیست پستان مجموعه ویژگی را با تفسیر مستقل تصاویر تایید صلاحیت OA-US (31 ضایعه بدخیم و 13 ضایعه جامد خوش خیم) تایید کردند. فقط 20 دقیقه آموزش لازم بود تا آنها در استفاده از مجموعه ویژگی ها مهارت پیدا کنند. از آنها خواسته شد تا از این ویژگی ها برای طبقه بندی ضایعات بر اساس دسته BI-RADS و همچنین طبقه بندی معاینات سونوگرافی تشخیصی و تصاویر ماموگرافی بیماران استفاده کنند.

رادیولوژیست های پستان، تصاویر OA-US را با حساسیت 96.8 درصد و ویژگی 84.6 درصد، با یک منفی کاذب و دو مثبت کاذب برای هر خواننده تفسیر کردند. در مقایسه، ماموگرافی سه منفی کاذب و دو مثبت کاذب برای هر خواننده و سونوگرافی یک منفی کاذب و شش و هفت مثبت کاذب ایجاد کرد. نکته مهم این است که همه ماموگرافی و سونوگرافی منفی کاذب به درستی توسط OA مثبت شناسایی شدند.

Bohndiek اشاره می کند که OA-US برای بهینه سازی روش عملیاتی استاندارد و به دست آوردن داده های تصویر با کیفیت بالا به تجربه عملی نیاز دارد و به همین دلیل، مطالعات اعتبارسنجی چند مرکزی آینده باید وابستگی اپراتور و کالیبراسیون مستقل را در نظر بگیرند.

او می‌گوید: «ما در حال انجام مطالعات اعتبارسنجی دستگاه OA-US در زمینه توسعه اجسام آزمایشی پایدار (فانتوم‌ها) بوده‌ایم که می‌توانند توسط فیزیکدانان پزشکی برای QA/QC هنگامی که دستگاه‌ها به طور معمول در کلینیک استفاده می‌شوند، استفاده کنند.» دنیای فیزیک. ما همچنین در حال برنامه ریزی برای اعمال این سیستم در آینده برای نظارت بر پاسخ به درمان رادیوتراپی در سرطان پستان هستیم.