Автор исследования Цин Чжу (Quing Zhu), научный сотрудник в Инженерной школе Маккелви в Вашингтонском университете в Сент-Луисе (McKelvey School of Engineering at Washington University in St. Louis), с соавторами разрабатывают новую технику визуализации, которая может обеспечить точную компьютерную диагностику колоректального рака в режиме реального времени. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Theranostics.
Актуальность проблемы
Рак ободочной и прямой кишки является вторым наиболее распространенным типом рака во всем мире, около 90 процентов случаев встречаются у людей в возрасте 50 лет и старше. Прорастающий из внутренней поверхности или мышечного слоя толстой кишки раковые клетки могут проникать через более глубокие слои толстой кишки и распространяться на другие органы. При отсутствии лечения болезнь смертельна. Текущий скрининг рака толстой кишки выполняется с помощью гибкой колоноскопии. Процедура включает визуальный осмотр слизистой оболочки толстой кишки и прямой кишки с помощью камеры, установленной на эндоскопе. Аномальные появляющиеся области затем подвергаются биопсии для анализа. Хотя это современный стандарт медицинской помощи, у него есть свои недостатки. Во-первых, этот метод основан на визуальном обнаружении, но небольшие поражения трудно обнаружить невооруженным глазом, а ранние злокачественные новообразования зачастую пропускаются. Во-вторых, визуальная эндоскопия может обнаружить только изменения на поверхности стенки кишечника, но не в ее более глубоких слоях.
Материалы и методы обследования
Используя глубокое обучение, тип машинного обучения, исследователи использовали новую технику визуализации более чем у 26 000 респондентов из образцов колоректальной ткани, чтобы определить точность метода.
Результаты научной работы
По сравнению с отчетами о патологии, они смогли идентифицировать опухоли со 100-процентной точностью в этом пилотном исследовании. Это первый отчет, в котором используется этот тип визуализации в сочетании с машинным обучением для различения здоровой колоректальной ткани от предраковых полипов и раковой ткани.
Методика исследования основана на оптической когерентной томографии (ОКТ), технологии оптической визуализации, которая в течение двух десятилетий использовалась в офтальмологии для получения изображений сетчатки. Тем не менее, инженеры в школе МакКелви и в других местах развивают эту технологию для других целей, поскольку она обеспечивает высокое пространственное и глубокое разрешение при глубине изображения от 1 до 2 миллиметров. ОКТ выявляет различия в способе преломления света здоровыми и пораженными тканями и обладает высокой чувствительностью к предраковым и ранним морфологическим изменениям. При дальнейшем развитии эта методика могла бы использоваться в качестве неинвазивного инструмента визуализации в режиме реального времени наряду с традиционной колоноскопией, чтобы помочь в скрининге глубоко расположенных предраковых полипов и рака толстой кишки на ранней стадии.
«Мы думаем, что эта технология в сочетании с эндоскопом для колоноскопии будет очень полезна для хирургов в диагностике колоректального рака», – объясняет Чжу.
Авторы другого исследования утверждают, что анализ кала поможет указать на признаки рака кишечника.
