Dokładność diagnostyczna biopsji optycznej w czasie rzeczywistym (INSTASCOPE)

Odróżnienie tkanki nowotworowej od tkanki zdrowej ma fundamentalne znaczenie zarówno dla wczesnej diagnostyki w trakcie badań endoskopowych, jak i dla radykalności interwencji onkologicznych. Obecnie histologia jest złotym standardem zarówno w diagnostyce, jak i ocenie marginesów resekcji. Jest to jednak czasochłonne i może być wykonane tylko po operacji. W związku z tym opracowanie ultraczułej metody diagnostyki optycznej w czasie rzeczywistym może mieć przełomowy wpływ na tę sytuację kliniczną. Ostatnio opracowano nowatorską metodologię diagnostyczną opartą na ewolucji nieliniowych układów optycznych wykorzystującą laser wielofotonowy, opartą na złożonej propagacji światła w światłowodach multimodalnych (MMFs - Multimodal Fibers). I umożliwia multipleksowe obrazowanie koherentnej antystokesowskiej spektroskopii ramanowskiej (CARS) w celu uzyskania molekularnego odcisku palca tkanki. Budowę molekularną i zmiany strukturalne tkanek można wykryć, analizując zarówno właściwości wibracyjne, jak i generowanie harmonicznych oraz endogenną fluorescencję żywej materii, co pozwala na uzyskanie „diagnozy optycznej”. Metodologia wykorzystuje laser wielofotonowy (femtosekundowy przestrajalny system laserowy), jest wolna od znaczników i bezpieczna dla tkanek biologicznych oraz umożliwia obrazowanie o bardzo wysokiej rozdzielczości. Metodologia diagnostyczna została już oceniona na dwuwymiarowych hodowlach komórkowych. ESD jest dobrze znaną techniką małoinwazyjnej endoskopowej resekcji dużych i nieregularnie ukształtowanych powierzchownych zmian nowotworowych przewodu pokarmowego z wysokim odsetkiem resekcji en-bloc i marginesów ujemnych. Technika ta wymaga „bezpiecznych marginesów” resekcji około 5 do 8 mm wokół tkanki nowotworowej. W związku z tym ta próbka resekcji zawiera zarówno tkankę nowotworową, jak i normalną o „bezpiecznych marginesach”.

Na tym tle niniejsze badanie ma na celu ocenę metodologii obrazowania opartego na MMF na tkankach prawidłowych i nowotworowych. Badacze planują przeprowadzić prospektywne diagnostyczne porównawcze badanie pilotażowe in vitro między standardową histologią a biopsją optyczną z MMF. Badanie obejmie 27 kolejnych próbek zmian w jelicie grubym wyciętych metodą endoskopowej dyssekcji podśluzówkowej (ESD). Każda zmiana usunięta ESD będzie również grupą kontrolną, ponieważ składa się z otaczających bezpiecznych marginesów (zdrowa tkanka) i centralnej formacji guza (tkanka guza). Demonstracja diagnostyki optycznej in vitro za pomocą MMF obejmie porównania normalnych do normalnych i guzów do guzów. System laserowy zostanie umieszczony nad precyzyjnym miejscem z prawidłową błoną śluzową wyciętego preparatu i zarejestrowana zostanie charakterystyka błony śluzowej. Ta sama błona śluzowa zostanie następnie wskazana do analizy histologicznej. Procedura zostanie powtórzona na tkance nowotworowej przy użyciu tej samej metodologii. Pierwszorzędowym punktem końcowym tego protokołu jest dokładność diagnostyczna biopsji optycznej za pomocą MMF. Wyniki biopsji optycznej zostaną wyrażone jako różnica sygnału CARS między tkankami zdrowymi i nowotworowymi. Zdolność rozróżniania tkanek zdrowych i nowotworowych zostanie określona za pomocą krzywej ROC (charakterystyka operacyjna odbiornika). Krzywa ROC zostanie uzyskana poprzez określenie liczby poprawnych i niepoprawnych klasyfikacji w funkcji wartości progowej do rozróżnienia między dwiema grupami.