Адаптиране на космическа технология за лечение на рак на гърдата

  Изследователи от Медицинския център на Университета Ръш и от Националната лаборатория в Аргон извършват съвместно изследване, за да определят дали техниката за получаване на изображение използвана от НАСА за проверка на космическите совалки може да бъде използвана, за да се определи предварително увреждане на тъкани, което често се случва при пациентки с рак на гърдата, които са лекувани с лъчетерапия. Изследването проучва използваемостта на триизмерната термална томография в радиационната онкология.

  Предварителните резултати от изследването са обявени на годишната среща на Американското дружество за радиационна онкология (ASTRO), проведена в Чикаго в периода 1-5 ноември 2009 г.
При около 80 процента от пациентките с рак на гърдата, които биват подложени на лъчетерапия, се наблюдава остра кожна реакция в различни степени. Най-острите реакции причиняват дискомфорт и болки на пациентките и понякога се налага прекъсване на терапията. Степените на кожната реакция варират и е трудно да бъдат предсказани.

  „Понеже реакциите обикновено се появяват между 10 и 14 дни след началото на терапията, ако можем да предвидим кожната реакция по-скоро, то ние ще можем да приложим превантивно лечение за да максимализираме ефективността и да минимализираме прекъсванията на лъчетерапията" казва д-р Кетрин Грим, професор по радиационна онкология в Ръш.

  Изследователите в Ръш и Аргон проучват дали триизмерната термална томография (3DTT) може да открие най-ранните изменения, които може да дадат началото на кожната реакция. 3DTT е сравнително нов температурен процес за получаване на изображение, той понастоящем се използва, като неинвазивен метод за откриване на дефекти в композитни материали. Основната идея на температурните изображения е към даден материал да се насочи топлина или хлад и с инфрачервена камера да се наблюдава температурната промяна, за да се разбере какъв е съставът на материала.
За разлика от повечето температурни техники за получаване на изображения, които имат количествени ограничения, 3DTT измерва способността за топлообмен.

  В това изследване кожата се загрява със светлинен проблясък. Инфрачервена камера прави серия от снимки, които проследяват промяната на температурата на кожата и представят тези промени чрез различни цветове. Температурните промени и топлообменът на различните части на кожата се изчисляват чрез алгоритъм разработен от лабораторията в Аргон.

  „Това колко бързо се охлажда кожата е свързано със структурата под нея. Увредените кожни клетки имат различни характеристики на топлообмена в сравнение със здравата кожа" казва д-р Джеймс Чу, ръководител на отдела по медицинска физика в Ръш. „Чрез идентифициране на най-ранните промени в увредената кожа ние ще можем да предскажем острите кожни реакции."

  Предварителните резултати от изследването показват, че намалението на способността за топлообмен на облъчената кожа се появяват доста преди развиването на сериозни кожни реакции.

  „Предварителните ни данни за промени на облъчена кожа са обнадеждаващи" казва д-р Алан Куун, ръководител на радиационната онкология в Ръш и първи автор на публикацията. „В допълнение на откриването на намаляването на способността за топлообмен на съответните зони много дни преди развитието на кожна реакция, ние също така забелязахме, че степента на това намаление е различно при различните степени на реакция. Тези резултати предвещават добра възможност за клинично приложение на технологията за предсказване на степента на кожна реакция преди тя да се е проявила"
В допълнение изследователите отбелязват, че 3DTT технологията може да бъде използвана да определи неизнвазивно промяната в свойствата на тъканите без прекъсване на терапията и дава възможност за бързо получаване на информация.

  "3DTT може да бъде използвана и за откриване на други кожни заболявания като рак на кожата, да измерва степента на увреждане на кожата от електричество или удар от мълния. Тези приложения изискват определяне на състоянието на подкожните тъкани, които не могат да се видят, но могат да се измерят с 3DTT" казва Дж. Г. Сън, инженер в лабораторията в Аргон.

  Изследователите планират да извършат допълнителни изследвания за потвърждение на предварителните резултати и се надяват скоро да започнат 3DTT изследвания при пациенти с рак на гърдата.

  Учените участващи в проекта са д-р Кетрин Грим, д-р Джеймс Чу, д-р Алан Куун, д-р Деймиън Бърнард, Рю Яо и Алистър Темпълтън от Медицинския център на Университета Ръш и Дж. Г. Сън от Националната лаборатория в Аргон.