Siêu âm sinh thiết cung cấp một phương pháp không xâm lấn để chẩn đoán khối u não – Vật lý Thế giới

Siêu âm sinh thiết cung cấp một phương pháp không xâm lấn để chẩn đoán khối u não – Vật lý Thế giới

Dấu thời gian: 13 tháng 2023 năm 4 45:XNUMX sáng

Sinh viên tốt nghiệp Lu Xu đeo một thiết bị nhắm mục tiêu siêu âm tập trung đến các điểm chính xác trong não
Truy cập não không xâm lấn Sinh viên tốt nghiệp Lu Xu đeo một thiết bị nhắm mục tiêu siêu âm tập trung đến các điểm chính xác trong não. Nhắm mục tiêu như vậy là bước đầu tiên trong siêu âm sinh thiết, một kỹ thuật không xâm lấn sử dụng siêu âm và vi bọt để giải phóng các phân tử sinh học từ khối u não vào máu. (Được phép: Hong Chen/Đại học Washington)

Chẩn đoán khối u não thường đòi hỏi phải chụp ảnh thần kinh bằng CT và MRI, sau đó là phẫu thuật cắt bỏ hoặc sinh thiết mô. Một giải pháp thay thế không xâm lấn và rẻ tiền là sinh thiết lỏng dựa trên máu, phân tích các dấu ấn sinh học lưu hành trong máu để thu thập thông tin phân tử và di truyền về khối u và hướng dẫn các quyết định điều trị. Thật không may, các dấu ấn sinh học có nguồn gốc từ khối u não chỉ được phát hiện với số lượng khan hiếm, vì hàng rào máu não (BBB) ​​ngăn cản việc chuyển các dấu ấn sinh học đó vào tuần hoàn ngoại biên.

Để giải quyết vấn đề này, các nhà nghiên cứu tại Đại học Washington ở St. Louis đang sử dụng siêu âm tập trung (FUS) và vi bọt để tạm thời phá vỡ BBB và giải phóng một lượng lớn dấu ấn sinh học vào máu để phân tích. Trong thử nghiệm triển vọng đầu tiên trên người, họ phát hiện ra rằng việc giải phóng các dấu ấn sinh học do FUS gây ra vào máu – một phương pháp mà họ gọi là siêu âm – là khả thi và an toàn khi sử dụng.

“Với kỹ thuật này, chúng tôi có thể thu được mẫu máu phản ánh biểu hiện gen và các đặc điểm phân tử tại vị trí tổn thương trong não. Nó giống như thực hiện sinh thiết não mà không gặp nguy hiểm khi phẫu thuật não”, đồng tác giả cấp cao giải thích. Eric Leuthardt trong một thông cáo báo chí.

FUS cường độ thấp xuyên sọ, được sử dụng kết hợp với các vi bọt được tiêm vào tĩnh mạch, mang lại khả năng mở BBB theo thời gian và có thể đảo ngược và có thể nhắm mục tiêu các tổn thương trong não với độ chính xác đến từng milimet. Các vi bọt, thường được sử dụng làm chất tương phản siêu âm, trải qua quá trình tạo bọt khi tiếp xúc với FUS và khuếch đại các tác động cơ học của nó.

Để thực hiện sinh thiết siêu âm, một kỹ thuật được tiên phong bởi Leuthardt và đồng tác giả Hồng Chen, nhóm nghiên cứu đã phát triển một thiết bị FUS nhỏ gọn có thể gắn trực tiếp vào đầu dò dẫn đường thần kinh lâm sàng, cho phép định vị chính xác đầu dò FUS. Thiết kế này cho phép dễ dàng tích hợp sinh thiết siêu âm vào quy trình làm việc lâm sàng hiện có mà không yêu cầu bác sĩ phẫu thuật thần kinh phải thực hiện đào tạo bổ sung.

Để đánh giá tính khả thi và an toàn của sinh thiết siêu âm bằng đầu dò FUS được dẫn hướng bằng dẫn truyền thần kinh, Leuthardt, Chen và các đồng nghiệp đã thực hiện một thử nghiệm thí điểm một cánh tay trên 5 bệnh nhân mắc u thần kinh đệm cấp độ cao (bốn bệnh nhân mắc u nguyên bào thần kinh đệm, một bệnh nhân mắc u thần kinh đệm cấp độ cao lan tỏa). ).

Các nhà nghiên cứu đã thực hiện sinh thiết siêu âm trên những bệnh nhân được gây mê trước khi phẫu thuật cắt bỏ khối u não theo kế hoạch. Sử dụng hình ảnh MRI và CT thu được trước đó để ghi lại vị trí đầu của bệnh nhân, họ đã định vị đầu dò FUS để căn chỉnh tiêu điểm của nó tại vị trí khối u. Sau khi tiêm vi bọt vào tĩnh mạch, họ áp dụng phương pháp siêu âm FUS trong 3 phút.

Phân tích các mẫu máu được thu thập trước và 5, 10 và 30 phút sau khi siêu âm cho thấy siêu âm làm tăng nồng độ DNA khối u lưu hành (ctDNA). Điều này bao gồm mức tăng tối đa 1.6 lần đối với các đoạn DNA không có tế bào đơn nhân (cfDNA), 1.9 lần đối với ctDNA biến thể khối u đặc hiệu của bệnh nhân và 5.6 lần đối với ctDNA có đột biến TERT (xuất hiện ở hơn một nửa số bệnh nhân u nguyên bào thần kinh đệm). và liên quan đến kết quả điều trị kém).

Nghiên cứu cũng xác minh rằng quy trình này an toàn và không làm tổn thương mô não. Trong quá trình siêu âm FUS, bệnh nhân không biểu hiện bất kỳ biến động đáng kể nào về các dấu hiệu sinh tồn và không có tác dụng phụ. Các mẫu khối u được thu thập trong quá trình phẫu thuật cho thấy không có xuất huyết vi mô hoặc thay đổi cấu trúc giữa các vùng được siêu âm và không được siêu âm.

Các nhà nghiên cứu kết luận rằng công việc của họ “đánh dấu một cột mốc quan trọng ban đầu trong việc chứng minh tính khả thi và an toàn của siêu âm ở bệnh nhân u thần kinh đệm cấp độ cao”. Họ chỉ ra rằng mặc dù nghiên cứu này được thực hiện trong phòng phẫu thuật trước khi phẫu thuật, nhưng môi trường phẫu thuật và gây mê là không cần thiết và sinh thiết siêu âm có thể được sử dụng trong phòng khám hoặc tại giường bệnh của bệnh nhân.

Chen cho biết: “Với khả năng truy cập không xâm lấn, không phá hủy mọi bộ phận của não, giờ đây chúng ta có thể thu được thông tin di truyền từ các khối u ở mọi giai đoạn chăm sóc bệnh nhân, từ chẩn đoán khối u đến theo dõi điều trị và phát hiện tái phát”. “Bây giờ chúng ta có thể bắt đầu điều tra các bệnh mà theo truyền thống không cần sinh thiết bằng phẫu thuật, chẳng hạn như rối loạn phát triển thần kinh, thoái hóa thần kinh và tâm thần.”

Nghiên cứu được mô tả trong npj Ung thư chính xác.

Dấu thời gian:

Thêm từ Thế giới vật lý