פרוטוקול אולטרסאונד והדמיה פוטואקוסטית להדמיה טרנס-וגינלית של נגעים בשחלות

כפי שכולנו יודעים שסרטן השחלות הוא הקטלני ביותר מבין כל הממאירויות הגינקולוגיות, כאשר סרטן השחלות מתגלה בשלב מוקדם ומקומי, ניתוח וכימותרפיה יכולים לרפא כ -70 עד 90% מהחולות לעומת רק 20% או פחות כאשר הוא מאובחן בשלבים מאוחרים יותר. ושיטות הטיפול הסטנדרטיות הנוכחיות ידועות כבעלות רגישות נמוכה יותר לגילוי מוקדם של סרטן השחלות. יתר על כן, שיטות הטיפול הסטנדרטיות הן בעלות ספציפיות נמוכה מאוד להערכת סיכונים מדויקת של נגעים אדנקסאליים בשחלות, מה שמוביל לניתוחים מיותרים כך עם סיבוכים כירורגיים פוטנציאליים ועלות רפואית משמעותית.

לכן, יש צורך בטכנולוגיה שלנו הרגישה לגילוי מוקדם של סרטן השחלות וספציפית לאבחון מדויק של נגעים אדנקסאליים בשחלות. טומוגרפיה פוטואקוסטית או PAT מאירה עם אורות אינפרא אדום קרובים באורכי גל ספציפיים ונספגת באופן סלקטיבי על ידי המוגלובין מחומצן ולא מחומצן. הגל הפוטואקוסטי שנוצר מבליעת האור יכול למפות את ניגודיות ההמוגלובין, וזה יכול להיות רשום יחד למבנים אנטומיים שצולמו על ידי אולטרסאונד משותף.

ריכוז ההמוגלובין הכולל וריווי החמצן מספקים מידע פונקציונלי על כלי הדם של הרקמה וצריכת החמצן. מכיוון שלנגעים ממאירים יש בדרך כלל המוגלובין כולל גבוה יותר וריווי חמצן נמוך יותר, שני משתנים בלתי תלויים אלה עשויים לסייע בגילוי מוקדם יותר של סרטן השחלות ומבדיל בין נגעים אדנקסאליים ממאירים לנגעים אדנקסאליים שפירים בשחלות באופן מדויק כדי לשפר את המלצות הניהול הניתוחי. והשגנו את הפיילוט של נתוני המטופלות והתוצאות הוכיחו כי הדמיה פוטואקוסטית משולבת עם אולטרסאונד טרנס-וגינלי וסמן ביולוגי בדם של סרטן השחלות CA 125 יכולה למעשה לאבחן נגעים אדנקסאליים בשחלות.

נתוני הפיילוט שלנו מראים גם ראיות לכך שהדמיה פוטואקוסטית משותפת יכולה לזהות סרטן שחלות וחצוצרות בשלב מוקדם. ופוטואקוסטיקה ואולטרסאונד משולבים יושמו לגילוי ואבחון סרטן השד, סרטן העור, סרטן בלוטת התריס, סרטן צוואר הרחם, סרטן הערמונית וסרטן המעי הגס. עם זאת, בדיקות ההדמיה משתנות בהתאם לחלון ההדמיה של איברים שונים.

המערכת המסחרית הראשונה להדמיית שד פוטואקוסטית ואולטרסאונד זמינה מבית Sino Medical Instrument. אנו צופים כי יותר מערכות אולטרסאונד פוטואקוסטי מסחריות יהיו זמינות בשוק. עם זאת, בדיקות הדמיה פוטואקוסטית ואולטרסאונד transvaginal יצטרכו להיות מתוכננות במיוחד עבור מטופלי הדמיה.

כדי להתחיל, להרחיב את קרן הלייזר על ידי סטייה תחילה של הקרן עם עדשה קעורה פלאנו ולאחר מכן התנגשות הקרן עם עדשת פלאנו קמורה. השתמש בשתי מראות כדי לכוון את הקרן על מפצל קרן. פצלו את הקרן המקורית לשתיים עם מפצל קרן מקטב ולאחר מכן פצלו את שתי הקורות עם שני מפצלי אלומות נוספים בשלב השני.

בדרך זו, קרן הלייזר המורחבת תתפצל לארבע אלומות בעלות אנרגיה שווה. הרכיבו ארבעה סיבים אופטיים מרובי מצבים עם צ'אקים של סיבים, והשתמשו בארבע עדשות פלאנו קמורות כדי למקד את ארבע קרני הלייזר לארבעת הסיבים. כסו את כל הרכיבים האופטיים מתחת לקופסת מתכת כדי לוודא שהנתיב האופטי אינו חשוף.

חבר צג נוסף למערכת האולטרסאונד הקליני או האולטרסאונד הניתנת לתכנות כדי להפעיל את תוכנת התצוגה PATUS להדמיה בזמן אמת של ההמוגלובין הכולל היחסי, מפות ריווי החמצן בדם ופרמטרים פונקציונליים אחרים. לאחר מכן חבר את ההדק הפנימי של הלייזר להדק החיצוני של מערכת האולטרסאונד ורכוש ברצף חמש מסגרות PAT רצופות ומסגרת אולטרסאונד אחת רשומה. כדי לכייל את המערכת, הגדר את אנרגיית משאבת הלייזר לרמה קבועה.

ועבור כל אורך גל, בדוק את תפוקת האנרגיה לכל פולס בכל קצה סיב כדי לוודא שצפיפות האנרגיה המחושבת בכל אורך גל שנבחר היא בערך הצפוי. כדי להכין את מערכת ההדמיה PATUS, הפעל את מערכת האולטרסאונד הקליני והפעל את תוכנת מערכת האולטרסאונד. לחץ על לחצן המתמר בלוח הבקרה של מכשיר האולטרסאונד כדי לפתוח את מסך בחירת המתמר.

לאחר מכן בחר את מתמר האולטרסאונד הנכון. כייל את מערכת הלייזר והזן את אנרגיית הפולס הכוללת עבור כל אורך גל בתוכנת התצוגה PATUS. הרכיבו את בדיקת PATUS על ידי סגירת הסיבים והגשושית בתוך נדן הבדיקה.

להדמיה, התאם את מיקום מתמר PATUS. מטרה היפואקואית מופיעה באיטיות במרכז סריקת B. לאחר מכן בחר את העומק הרצוי בתוכנת הבקרה PATUS ולחץ על סרוק בתוכנת הבקרה כדי להתחיל את רכישת הנתונים במצב PATUS B.

צפה בתוכנת תצוגת התמונות PATUS כדי לסקור את תמונות האולטרסאונד ומצב PAT B בזמן אמת. נתוני PA באורך גל יחיד מוצגים על גבי האולטרסאונד כשהם נרכשים. חזור על השלבים כדי לרכוש תמונות נוספות, ואם יש צורך, לדמיין את הנגע השני.

לאחר השלמת איסוף הנתונים, תוכנת התצוגה PATUS מקבלת טריגר לשחזור המפות הפונקציונליות. כאן, הפאנל השמאלי מציג את סריקת האולטרסאונד B, ואילו הפאנל הימני מראה המוגלובין כולל יחסית עם אולטרסאונד רשום. בחר אזור עניין או החזר השקעה, כאן שחלה היעד, כדי לחשב את מפת SO2 בתוך החזר ההשקעה.

תמונה זו מציגה אישה בת 50 לפני גיל המעבר עם מסות אדנקסאליות מולטיציסטיות דו צדדיות המתגלות על ידי CT משופר לעומת זאת. תמונת האולטרסאונד של האדנקסה השמאלית עם אזור העניין או החזר ההשקעה המסמן את הגולם המוצק החשוד בתוך הנגע הציסטי מוצגת כאן. מפת ההמוגלובין הכוללת היחסית של PAT הונחה על האולטרסאונד. ההמוגלובין הכולל היחסי הראה פיזור נרחב של כלי הדם המפוזרים בטווח העומק של סנטימטר אחד עד חמישה סנטימטרים והרמה הייתה גבוהה ועמדה על 17.1.

התפלגות ריווי החמצן בדם הונחה על האולטרסאונד והרמה הייתה נמוכה בערך ממוצע של 46.4% פתולוגיה כירורגית חשפה את אדנוקרצינומת רירית הרחם המובחנת היטב של השחלות הימנית והשמאלית. העומק סומן בצד ימין של תמונות סריקת B. באיור זה נראית אישה בת 46 עם נגעים ציסטיים דו צדדיים.

האולטרסאונד של השחלה הימנית עם ציסטה פשוטה בקוטר מקסימלי של 4.2 ס"מ מוצג כאן. מפת ההמוגלובין הכוללת היחסית של PAT המונחת על גבי האולטרסאונד המשותף מראה אותות פיזור בצד שמאל של הנגע עם רמה ממוצעת נמוכה של 4.8. מפת ריווי החמצן בדם חשפה תכולת ריווי חמצן גבוהה יותר של 67.5%הפתולוגיה הניתוחית גילתה שחלה ימנית תקינה עם ציסטות פוליקולריות.

עבור כל אורך גל, מדדו את תפוקת האנרגיה הכוללת בארבעת קצות הסיבים והשוו אותם לרשומה קודמת. אם המדידה נמוכה ביותר ממיליג'ול אחד מהרשומה, התאם את האופטיקה כדי למקסם את צימוד האנרגיה. In vivo PAT באמצעות מערכת אולטרסאונד קלינית שאושרה על ידי ה- FDA הוא צעד חשוב בתרגום הקליני של PAT.

בהשוואה להדמיית ex vivo, הדמיה אנושית in vivo מציבה אתגרים חדשים ברכישת נתונים. נתוני PAT קליניים יכולים לשמש גם למחקר אבחון בעזרת מחשב. פיתוח הטכנולוגיה שלנו ותוצאות מחקר הפיילוט המבטיחות של מטופלות מעוררים השראה בחוקרים ובחברות לחקור את הקיבולת המלאה של פוטואקוסטיקה ואולטרסאונד רשומים לגילוי מוקדם של סרטן השחלות ולניהול סיכונים ניתוחיים.