Βρείτε μας στο Google News. Πατήστε εδώ!Ένα μικροσκοπικό μαγνητικό ρομπότ που μπορεί να κάνει τρισδιάστατες σαρώσεις από βαθιά μέσα στο σώμα και θα μπορούσε να μεταμορφώσει την έγκαιρη ανίχνευση καρκίνου αναπτύχθηκε από ερευνητές. Η ομάδα, με επικεφαλής μηχανικούς από το Πανεπιστήμιο του Λιντς, λέει ότι αυτή είναι η πρώτη φορά που κατέστη δυνατή η δημιουργία τρισδιάστατων εικόνων υπερήχων υψηλής ανάλυσης που λαμβάνονται από έναν ανιχνευτή βαθιά μέσα στη γαστρεντερική οδό ή στο έντερο.
Ανοίγει τον δρόμο για έναν μετασχηματισμό της διάγνωσης και της θεραπείας πολλών μορφών καρκίνου επιτρέποντας «εικονικές βιοψίες»—μη επεμβατικές σαρώσεις που παρέχουν άμεσα διαγνωστικά δεδομένα, επιτρέποντας στους γιατρούς να ανιχνεύσουν, να σταδιοποιήσουν και ενδεχομένως να θεραπεύσουν βλάβες σε μια ενιαία διαδικασία: εξαλείφοντας την ανάγκη για φυσικές βιοψίες. Το ίσως απροσδόκητο κλειδί για την επιτυχία της ομάδας ήταν η χρήση ενός ελάχιστα γνωστού τρισδιάστατου σχήματος, του oloid, το οποίο έδωσε στο μαγνητικό ιατρικό ρομπότ ένα εύρος κίνησης που προηγουμένως ήταν απίθανο -το ρολό- απαραίτητο για ακριβή πλοήγηση και απεικόνιση μέσα στο σώμα.
Μια εργασία, που δημοσιεύτηκε στο Science Robotics, εξηγεί πώς η ομάδα ενσωμάτωσε το ολοειδή σχήμα και τη μοναδική του κίνηση κύλισης σε ένα νέο μαγνητικό εύκαμπτο ενδοσκόπιο (MFE). Το εξόπλισαν με μια μικρή συσκευή απεικόνισης υψηλής συχνότητας για τη λήψη λεπτομερών τρισδιάστατων εικόνων εσωτερικών ιστών. Αυτή η τεχνολογία αναπτύχθηκε μέσω μιας συνεργασίας μεταξύ μηχανικών, επιστημόνων και κλινικών γιατρών από το Πανεπιστήμιο του Λιντς, το Πανεπιστήμιο της Γλασκώβης και το Πανεπιστήμιο του Εδιμβούργου. Ο Λιντς ηγήθηκε της ρομποτικής ανάπτυξης και ενσωμάτωσης του καθετήρα, ενώ η Γλασκώβη και το Εδιμβούργο παρείχαν τον ανιχνευτή υπερήχων και οδήγησαν το στοιχείο απεικόνισης.
Ο Pietro Valdastri, Καθηγητής και Πρόεδρος Ρομποτικής και Αυτόνομων Συστημάτων και Διευθυντής του Εργαστηρίου STORM, συντόνισε την έρευνα πίσω από αυτήν την εργασία. Είπε, «Για πρώτη φορά, αυτή η έρευνα μας δίνει τη δυνατότητα να ανακατασκευάσουμε μια τρισδιάστατη εικόνα υπερήχων που λαμβάνεται από έναν ανιχνευτή βαθιά μέσα στο έντερο – κάτι που δεν έχει ξαναγίνει ποτέ. “Αυτή η προσέγγιση επιτρέπει την επί τόπου ανάλυση ιστού και διάγνωση καρκίνου του παχέος εντέρου, με άμεσα αποτελέσματα. Η διαδικασία διάγνωσης του καρκίνου του παχέος εντέρου απαιτεί προς το παρόν να αφαιρεθεί ένα δείγμα ιστού και στη συνέχεια να σταλεί σε εργαστήριο, με τα αποτελέσματα να διαρκούν από μία έως τρεις εβδομάδες.”
Η συσκευή απεικόνισης —μια συστοιχία μικροϋπερήχων 28 MHz— δημιουργεί μια υψηλής ανάλυσης, τρισδιάστατη ανακατασκευή της περιοχής που σαρώνει. Από αυτήν την εικονική ανακατασκευή, οι κλινικοί γιατροί μπορούν να κάνουν εικόνες διατομής που μιμούνται εκείνες που δημιουργούνται από μια τυπική βιοψία, στην οποία ένα δείγμα ιστού κόβεται σε λεπτές στρώσεις και τοποθετείται σε μια αντικειμενοφόρο πλάκα για να εξεταστεί κάτω από μικροσκόπιο.
Το υπερηχογράφημα υψηλής συχνότητας ή ανάλυσης είναι διαφορετικό από το υπερηχογράφημα με το οποίο είναι εξοικειωμένοι οι περισσότεροι από εμάς, που χρησιμοποιείται για την εξέταση ενός εμβρύου ή των εσωτερικών οργάνων. Ο ανιχνευτής υπερήχων υψηλής συχνότητας/ανάλυσης που χρησιμοποιείται σε αυτή τη μελέτη επιτρέπει στους χρήστες να βλέπουν χαρακτηριστικά σε μικροσκοπικό επίπεδο, μέχρι τις λεπτομέρειες του επιπέδου του στρώματος ιστού.
Ενώ ο τρισδιάστατος υπέρηχος μπορεί ήδη να πραγματοποιηθεί στα αιμοφόρα αγγεία και στο ορθό, αυτή η εργασία ανοίγει τη δυνατότητα για τρισδιάστατες σαρώσεις να εκτελούνται βαθύτερα στον γαστρεντερικό σωλήνα. Ο μεταπτυχιακός ερευνητής Nikita Greenidge, μέλος του εργαστηρίου STORM του Leeds, στη Σχολή Ηλεκτρονικών και Ηλεκτρολόγων Μηχανικών, είναι ο κύριος συγγραφέας της εργασίας.
Είπε, «Συνδυάζοντας την προηγμένη ρομποτική μας με την ιατρική απεικόνιση υπερήχων, προχωράμε αυτή την καινοτομία ένα βήμα μπροστά από την παραδοσιακή κολονοσκόπηση, επιτρέποντας στους γιατρούς να διαγνώσουν και να θεραπεύσουν σε μια ενιαία διαδικασία – εξαλείφοντας την αναμονή μεταξύ διάγνωσης και παρέμβασης. «Αυτό όχι μόνο κάνει τη διαδικασία πιο άνετη για τους ασθενείς, αλλά μειώνει επίσης τους χρόνους αναμονής, ελαχιστοποιεί τις επαναλαμβανόμενες διαδικασίες και μετριάζει το άγχος της αναμονής για πιθανά αποτελέσματα καρκίνου».
Πρόσθεσε, “Ο καρκίνος του παχέος εντέρου είναι μία από τις κύριες αιτίες θανάτων που σχετίζονται με καρκίνο στο Ηνωμένο Βασίλειο και παγκοσμίως, αλλά αν εντοπιστεί έγκαιρα είναι εξαιρετικά θεραπεύσιμο. Αυτή η έρευνα παρουσιάζει μια νέα προσέγγιση που θα μπορούσε να βελτιώσει σημαντικά την έγκαιρη διάγνωση με μια ελάχιστα επεμβατική προσέγγιση και θα μπορούσε επίσης, στο μέλλον, να διευκολύνει τη στοχευμένη χορήγηση φαρμάκων που προκαλείται από υπερήχους για πιο αποτελεσματική θεραπεία.”
