Konfigurieren von Infrarotspektroskopie-Tools zur besseren Erkennung von Brustkrebs

Brustkrebs

Dreidimensionale Kultur menschlicher Brustkrebszellen mit blau gefärbter DNA und einem grün gefärbten Protein in der Zelloberflächenmembran. Bild erstellt im Jahr 2014 von Tom Misteli, Ph.D., und Karen Meaburn, Ph.D. am NIH IRP.

Das Erkennen und Analysieren von Brustkrebs geht über die anfängliche Entdeckung des Krebses selbst hinaus. Wenn bei einem Patienten ein Tumor entfernt wurde und dieser analysiert werden muss, um die weitere Behandlung zu bestimmen, kann es in Ordnung sein, dass die Ergebnisse 24 Stunden dauern. Wenn sich der Patient jedoch noch auf dem Operationstisch befindet und die Ärzte darauf warten, dass keine Krebszellen an den Rändern des entfernten Tumors vorhanden sind, müssen die Ergebnisse nahezu sofort vorliegen.

Ein Artikel mit dem Titel “Brustkrebs-Histopathologie mittels infrarotspektroskopischer Bildgebung: Der Einfluss instrumenteller Konfigurationen” wurde in veröffentlicht Klinische Spektroskopie, eine Erweiterung früherer Arbeiten von Shachi Mittal, Postdoktorand am Beckman Institute, und Rohit Bhargava, Professor für Bioingenieurwesen und Direktor des Krebszentrums in Illinois. Zwei Alumni des Beckman Postdoctoral Fellows-Programms, Michael Walsh und Tomasz Wrobel, sind Co-Autoren. Ziel ist es, die Methoden zur Erkennung von Brustkrebs bei der Verwendung der spektroskopischen Bildgebung voranzutreiben.

Sie führten die Forschung am Beckman Institute for Advanced Science and Technology der Urbana-Champaign der Universität von Illinois durch.

Da bei der Erkennung von Brustkrebs Zeit von entscheidender Bedeutung ist, wird untersucht, wie Ärzte im richtigen Szenario die richtigen Erkennungsmethoden und -instrumente auswählen können, um dennoch genaue Ergebnisse zu erzielen.

“Das Ziel der Studie war es, den Menschen eine Roadmap für die Planung und Gestaltung einer auf Infrarotbildgebung basierenden Studie für klinische Arbeiten wie die digitale Histopathologie zu geben”, sagte Mittal. “In einem Szenario bestimmen Sie, welche Instrumentenkonfiguration besser ist, und dann bestimmen Sie, welche Arten von Methoden Sie verwenden können, um mit diesem Instrument genaue Modelle zu entwickeln.”

Das Team machte sich daran, die Kompromisse zwischen der Verwendung eines Standard-Fourier-Transformations-Infrarotbilds oder eines hochauflösenden Fourier-Transformations-Infrarotbilds zu untersuchen.

“Wir wollten sehen, wie sich die verschiedenen Arten von Instrumenten, insbesondere die unterschiedlichen Auflösungen, auf die Fähigkeit dieses Datensatzes auswirken, für verschiedene Diagnosezwecke verwendet zu werden”, sagte Mittal.

Anstatt festzustellen, dass eine Methode immer überlegen ist, stellten die Forscher fest, dass die Antwort viel komplexer ist. Während hochauflösende Bildgebung unabhängig von den Umständen als die beste Option erscheint, reicht manchmal die Infrarotspektroskopie mit Standardauflösung für die Genauigkeit aus, wenn Kliniker beispielsweise ein schnelles Ergebnis benötigen.

“Da die Technologie erweitert wird und mehr Funktionen mit neuen Funktionen bietet, wird es schwieriger, die optimale Technologie aus den vielen verfügbaren Optionen auszuwählen”, sagte Bhargava. “Diese Studie bietet einen schönen Vergleich und Richtlinien für die Entwicklung einer nützlicheren und praktischeren Technologie.”

Für Mittal ist die Forschung ein wichtiger Schritt, um Krebs besser zu präparieren, zu verstehen und zu heilen.

“Krebs ist etwas, über das wir sehr wenig verstehen”, sagte sie. “Es geht nicht nur um die Bekämpfung der Krankheit, sondern auch um die psychische Belastung. Patienten verstehen oft nicht und sie erkennen, dass der Arzt sie möglicherweise auch nicht vollständig versteht.”

Mittal begann ihren Fokus auf Brustkrebs während ihres ersten Abschlussprojekts und spezialisierte sich weiterhin auf ihre Forschung in der Hoffnung, etwas Wirkungsvolles zu erreichen, das sie später in ihrer akademischen Karriere auf andere Krebsarten anwenden kann. Sie stellt fest, dass Brustkrebs eine der höchsten Sterblichkeitsraten aufweist, wenn es um Krebserkrankungen geht, die Frauen betreffen.

“Für Frauen geht es nicht nur darum, die Krankheit zu bekämpfen, sondern es gibt auch viele kosmetische und lebensverändernde Herausforderungen”, sagte sie.

Die interdisziplinäre Arbeit, die zu dem Papier führte, wurde vom Beckman Institute ermöglicht, sagte Bhargava.

“Die Entwicklung neuer Technologien für den menschlichen Gebrauch erfordert eine breite Palette von Fachkenntnissen, die Orte wie Beckman zusammenbringen können”, sagte er. “Ich stelle fest, dass an dieser Studie ein aktueller (Shachi) und ein ehemaliger (Tomasz) Beckman-Stipendiat sowie ein Carle-Beckman-Stipendiat (Michael) beteiligt sind. Zusammen tragen diese Akademiker dazu bei, eine neue Gemeinschaft zu gründen, die chemische Bildgebungstechnologie anbietet menschliche Krankheit ansprechen. ”


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Mehr Informationen:
Shachi Mittal et al., Brustkrebs-Histopathologie mittels infrarotspektroskopischer Bildgebung: Der Einfluss instrumenteller Konfigurationen, Klinische Spektroskopie (2021). DOI: 10.1016 / j.clispe.2021.100006

Bereitgestellt vom Beckman Institute for Advanced Science and Technology

Zitat: Konfigurieren von Infrarotspektroskopie-Tools zur besseren Erkennung von Brustkrebs (2021, 9. April), abgerufen am 9. April 2021 von https://medicalxpress.com/news/2021-04-configuring-infrared-spectroscopy-tools-breast.html

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Mehr Informationen:
Shachi Mittal et al., Brustkrebs-Histopathologie mittels infrarotspektroskopischer Bildgebung: Der Einfluss instrumenteller Konfigurationen, Klinische Spektroskopie (2021). DOI: 10.1016 / j.clispe.2021.100006

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