Saúde

Pesquisadores desenvolvem sistema de biópsia óptica que detecta câncer de fígado
A nova tecnologia pode tornar mais fácil o diagnóstico de câncer de fígado, que é o sexto tipo de câncer mais comum em todo o mundo.
Por The Optical Society - 06/01/2022


Os pesquisadores desenvolveram um novo sistema de biópsia óptica que é compatível com um sistema de biópsia por agulha e pode distinguir entre tecido canceroso e saudável do fígado. Crédito: Evgenii Zherebtsov, Orel State University

Os pesquisadores desenvolveram um sistema de biópsia óptica que pode distinguir entre o tecido canceroso do fígado saudável. A nova tecnologia pode tornar mais fácil o diagnóstico de câncer de fígado, que é o sexto tipo de câncer mais comum em todo o mundo.

"O instrumento foi projetado para ser compatível com as agulhas usadas atualmente para biópsias de fígado ", disse Evgenii Zherebtsov, membro da equipe de pesquisa da Orel State University, na Rússia. "Poderia, portanto, um dia ajudar os cirurgiões a navegar com mais precisão na biópsia instrumento de para diminuir o número de erros na coleta de amostras de tecido que são usadas para o diagnóstico."

No jornal Biomedical Optics Express do Optica Publishing Group , os pesquisadores relatam que o sistema de biópsia óptica pode distinguir com segurança entre células cancerosas e saudáveis ​​em modelos de camundongos. O sistema também se mostrou promissor em testes preliminares realizados em pessoas com suspeita de câncer de fígado .

"Métodos de biópsia óptica como o que desenvolvemos tornam possível diferenciar tecidos saudáveis ​​e tumorais com um alto grau de precisão", disse Elena V. Potapova, que foi co-autora do artigo com Zherebtsov. "Embora nosso sistema tenha sido projetado especificamente para uso em cirurgia abdominal, nossos resultados mostram que tecnologias semelhantes podem ser úteis para outras aplicações médicas."

Respondendo a uma necessidade clínica

Os pesquisadores desenvolveram o novo dispositivo depois que os cirurgiões com quem estavam colaborando notaram como é difícil realizar biópsias com agulha exatamente no local certo. Os tumores em estágio inicial podem ser difíceis de identificar ao inserir uma agulha oca minúscula no fígado para obter uma amostra de tecido. Se a agulha for colocada incorretamente e não detectar o tumor, isso pode levar a um diagnóstico incorreto.

O novo sistema de biópsia óptica combina espectroscopia de refletância difusa e medições de fluorescência vitalícia para avaliar marcadores relacionados ao metabolismo celular, que difere entre células saudáveis ​​e cancerosas. Isso pode ajudar os cirurgiões a ver, em tempo real, onde está o câncer, para que possam identificar o melhor local para adquirir uma amostra de tecido.

A espectroscopia de refletância difusa revela as propriedades do tecido com base em como eles refletem a luz. A análise do tempo de vida da fluorescência expõe os tecidos a um comprimento de onda de luz que induz fluorescência e, em seguida, mede quanto tempo essa fluorescência leva para desaparecer. O momento do decaimento da fluorescência depende da presença de moléculas que são importantes no metabolismo.
 
"Embora nossa equipe, assim como outras, tenham usado a intensidade de fluorescência para avaliação de tecidos, estudos realizados em outras partes do corpo mostraram que o tempo de vida da fluorescência é menos dependente das condições experimentais", disse Potapova. "As medições do tempo de vida da fluorescência permanecem mais consistentes na presença de sangue, quando há iluminação não uniforme ou se o contato entre a sonda e o tecido muda devido ao movimento."

Com o foco no uso do novo instrumento para orientar futuras biópsias na clínica, os pesquisadores selecionaram componentes compactos e modernos para o dispositivo. A sonda de 1 milímetro de diâmetro é compatível com uma agulha de biópsia padrão de 17,5 G e possui canais ópticos separados para espectroscopia de refletância difusa e medições de vida útil de fluorescência.

Levando a sonda para a clínica

Para avaliar a sensibilidade do sistema montado, os pesquisadores primeiro mediram soluções conhecidas de moléculas que desempenham papéis importantes no metabolismo. Assim que obtiveram resultados satisfatórios, eles realizaram experimentos em um modelo de camundongo com câncer de fígado e medições preliminares em pacientes com suspeita de câncer de fígado. Os pesquisadores descobriram que o seu instrumento e os parâmetros que medidas poderia distinguir de forma confiável câncer de fígado tecido, fígado saudável tecido e os tecidos do fígado metabolicamente alteradas que cercam um tumor.

"Foi importante para nós compilar um quadro abrangente das mudanças observadas para o câncer tanto no modelo do rato quanto no ambiente clínico", disse Zherebtsov. "Nossos estudos em pacientes que tinham o mesmo tipo de tumor que os ratos mostraram que nossa técnica pode fornecer resultados estáveis ​​e reprodutíveis que podem ser usados ​​para detectar o câncer."

Os pesquisadores planejam continuar medindo os parâmetros de vida da fluorescência em pacientes com diferentes tipos de tumores em diferentes estágios para gerar classificadores de diagnóstico em tempo real. Isso também possibilitará a aplicação de métodos avançados de aprendizado de máquina que podem ajudar os cirurgiões a tomar decisões clínicas durante um procedimento de biópsia.

 

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