ข่าว บริษัท เกี่ยวกับ การรักษาโรคหลอดเลือดสมองเฉียบพลันเฉพาะบุคคล: การวินิจฉัยด้วยมิญชวิทยาเสมือนจริง 3 มิติ

ทุกนาทีมีค่าเมื่อมีคนเป็นโรคหลอดเลือดสมองเฉียบพลันหากสาเหตุคือการอุดตันของหลอดเลือดที่เกิดจากลิ่มเลือด (thrombus) ในสมอง ข้อมูลเชิงลึกโดยละเอียดเกี่ยวกับองค์ประกอบของ thrombus เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในการกำจัดหรือละลายลิ่มเลือดได้สำเร็จ และช่วยฟื้นฟูการไหลเวียนของเลือดแต่นั่นมักจะพูดง่ายกว่าทำเมื่อ "เวลาเป็นสมอง"

ทีมงานจาก Empa (ห้องปฏิบัติการแห่งชาติสวิสสำหรับวัสดุศาสตร์และเทคโนโลยี) โรงพยาบาลมหาวิทยาลัยในเจนีวาและคลินิก Hirslanden กำลังพัฒนาขั้นตอนการวินิจฉัยที่สามารถใช้เพื่อเริ่มการรักษาที่เหมาะสมในเวลาที่เหมาะสม

ในบทสัมภาษณ์ MEDICA-tradefair.com นี้ ดร. Robert Zboray นักวิจัยจาก Empa จะอธิบายวิธีการทำงานของกระบวนการและรายละเอียดเกี่ยวกับขั้นตอนต่อไปในการพัฒนา

ดร.ซโบเรย์ คุณได้ผสมผสานเทคโนโลยีในห้องปฏิบัติการต่างๆ เข้าด้วยกัน เพื่อให้ได้การวินิจฉัยภาวะลิ่มเลือดอุดตันที่แม่นยำยิ่งขึ้นคุณใช้เทคนิคอะไร

ดร. โรเบิร์ต ซโบเรย์:เราตรวจสอบ thrombi ที่สกัดออกมา ซึ่งหมายถึงลิ่มเลือดที่รับจากผู้ป่วยผ่านการถ่ายภาพเอ็กซ์เรย์ความละเอียดสูงเราใช้การตรวจเอกซเรย์คอมพิวเตอร์แบบนาโน/ไมโครเพื่อกลั่นกรองตัวอย่างจนถึงช่วงไมโครเมตรเราสร้างภาพสามมิติของ thrombi ด้วยวิธีเฟสคอนทราสต์ซึ่งหมายความว่าเราอำนวยความสะดวกโดยพื้นฐานแล้วสำหรับเนื้อเยื่อวิทยาเสมือนจริง 3 มิติของ thrombi โดยไม่มีส่วนเนื้อเยื่อที่เปื้อน ซึ่งโดยปกติจะเป็นกรณีของขั้นตอน 2 มิติ

วิธีการของเราจึงช่วยให้สามารถแสดงลักษณะของ thrombi แบบ 3 มิติที่ไม่รุกราน แต่มีคอนทราสต์สูงและความละเอียดสูง

ในขณะเดียวกัน เพื่อนร่วมงานของเราที่โรงพยาบาลมหาวิทยาลัยในเจนีวาได้ตรวจสอบตัวอย่างเดียวกันโดยใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดเมื่อนำมารวมกัน ขั้นตอนทั้งหมดให้ภาพที่สอดคล้องกันของก้อนลิ่มเลือดที่เราตรวจสอบเทคนิคทั้งสองช่วยเสริมซึ่งกันและกันได้ดีและเหมาะสำหรับวัตถุประสงค์ในการวิจัย

การรวมกันของวิธีการนี้ให้ข้อมูลเชิงลึกใหม่หรือไม่?

ดร.ซโบเรย์:micro-CT ของเราเปิดเผยบางอย่างที่แปลกประหลาดผลลัพธ์อ้างอิงจากเพื่อนร่วมงานของเราในเจนีวาได้ยืนยันความสงสัยของเราในภายหลัง: ก้อนเลือดไม่เพียงแค่ประกอบด้วยเซลล์เม็ดเลือดและเครือข่ายไฟบริน - ตามที่สันนิษฐานไว้ก่อนหน้านี้ - แต่ยังสามารถแสดงการสะสมของแคลเซียมดังที่ทราบจากผนังหลอดเลือดในการกลายเป็นปูนในหลอดเลือดแดงข้อมูลเชิงลึกนี้น่าสนใจเนื่องจากอาจส่งผลต่อการเลือกตัวเลือกการรักษา

ดร.ซโบเรย์:การผ่าตัดลิ่มเลือดด้วยเครื่องกล (MTB) เป็นขั้นตอนที่มีการบุกรุกน้อยที่สุด ซึ่งศัลยแพทย์ระบบประสาทจะใช้การใส่ขดลวดเพื่อขจัดลิ่มเลือดออกจากหลอดเลือดแดงของผู้ป่วยซึ่งแตกต่างจากการอุดตันของหลอดเลือดแดง ขดลวดในการตั้งค่านี้ไม่ได้ใช้เพื่อขยายหลอดเลือดแดงที่อุดตันหรือตีบตันมีหลายปัจจัยที่ส่งผลต่อการกำจัดก้อนเนื้อคุณสมบัติทางชีวฟิสิกส์ของก้อนเลือดมีบทบาทสำคัญ: เซลล์เม็ดเลือดแดงหรือเม็ดเลือดขาวมีอำนาจเหนือกว่า หรือสัดส่วนของเส้นใยไฟบรินเป็นเท่าใดข้อมูลนี้แสดงให้เห็นโอกาสที่ก้อนเนื้อจะติดอยู่กับขดลวด ควรใช้ขดลวดชนิดใด หรือก้อนเนื้อก้อนนั้นสามารถรักษาได้ด้วยยาทั้งหมดหรือไม่การทราบปัจจัยเหล่านี้มีความสำคัญต่อการเลือกวิธีการรักษากระบวนการปัจจุบันในการค้นหาลิ่มเลือดและกำหนดองค์ประกอบของลิ่มเลือดนั้นเป็นเพียงตัวบ่งชี้คร่าวๆ

การตรวจเอกซเรย์คอมพิวเตอร์แบบเฟสคอนทราสต์ยังอยู่ในขั้นตอนการพัฒนาอะไรคือความท้าทายในปัจจุบัน?

ดร.ซโบเรย์:เราสามารถแสดงให้เห็นว่าวิธี microCT ที่มีคอนทราสต์เฟสของเรานั้นไม่รุกรานและทำงานโดยไม่มีการรบกวน

อย่างไรก็ตาม วิธีการของเราเหมาะสำหรับการใช้งานภายนอกร่างกายเท่านั้นในขณะเดียวกัน วัตถุประสงค์ของเราคือการถ่ายโอนสิ่งที่ค้นพบจากกระบวนการความละเอียดสูงของเราไปยังการตั้งค่า CT ทางคลินิก เนื่องจากมีความสัมพันธ์ระหว่างการค้นพบทางคลินิกและห้องปฏิบัติการผลจากความสัมพันธ์เหล่านี้ สถานะปัจจุบันของการทำให้เป็นดิจิทัลและการเรียนรู้ของเครื่องช่วยให้ข้อมูลสามารถสร้างแบบจำลองในลักษณะที่อัลกอริทึมสามารถอ่านข้อมูลโดยละเอียดจากการสแกน CT ทางคลินิกได้ดีขึ้นในอนาคต

สำหรับตอนนี้ เราต้องใช้วิธีการของเรากับกลุ่มที่ใหญ่ขึ้นเพื่อเปรียบเทียบผลลัพธ์ของเรากับกระบวนการ CT ทั่วไป และรวบรวมข้อมูลให้เพียงพอสำหรับการพัฒนาอัลกอริทึมเป้าหมายของเราคือการใช้แมชชีนเลิร์นนิงเพื่ออำนวยความสะดวกในการวิเคราะห์ภาพ CT ทางคลินิกที่ดีขึ้น คล้ายกับวิธีที่ Radiomics ประเมินภาพทางการแพทย์อยู่แล้ว

ในบางจุด เราไม่เพียงแต่ต้องการตรวจสอบลักษณะทางรังสีเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการวิเคราะห์ทางพันธุกรรมหรือโมเลกุลด้วยในการทำเช่นนี้ เราสามารถทราบได้ว่าตัวบ่งชี้ทางชีวภาพใดที่ส่งเสริมการเจริญเติบโตของก้อนเลือดและอนุมานได้ว่าลิ่มเลือดเกิดขึ้นจากที่ใดแน่นอนว่าสิ่งนี้จะส่งผลต่อวิธีการรักษาและปูทางไปสู่การแพทย์เฉพาะบุคคล

สมมติว่าวิธีการกลายเป็นการปฏิบัติทางคลินิกทุกวันข้อกำหนดทางเทคนิคสำหรับสิ่งอำนวยความสะดวกทางคลินิกเพื่อใช้ขั้นตอนการวินิจฉัยพิเศษนี้มีอะไรบ้าง?

ดร.ซโบเรย์:พวกเขาไม่ต้องการการซื้ออุปกรณ์ทางการแพทย์ที่สำคัญ เช่น การซื้อเครื่องสแกน CT ใหม่ เป็นต้นสิ่งที่ต้องทำคืออัลกอริทึมของเราคุณสามารถใช้มันกับภาพ CT และมันจะจับคู่ข้อมูลนี้กับ "ข้อมูลในห้องปฏิบัติการ" เพื่อระบุประเภทของก้อนเลือด ทำให้ศัลยแพทย์ระบบประสาทสามารถเลือกวิธีการรักษาที่เกี่ยวข้องได้ค่อนข้างง่ายที่จะรวมกลยุทธ์นี้เข้ากับการปฏิบัติทางคลินิกประจำวัน

จากที่กล่าวมา เรามีเป้าหมายที่จะเสริมและไม่ได้วางแผนที่จะแทนที่วิธีการปัจจุบันอย่างสมบูรณ์