Исследовательская группа из отдела информационных и коммуникационных технологий в DGIST разработала первую в мире мультимодальную биомикроскопическую систему для анализа характеристик опухолей и их использования в исследованиях технологий лечения опухолей. Новая система визуализации точно анализирует характеристики опухолей, используя механические, химические и структурные свойства колоректального рака. Это результат сотрудничества с исследовательской группой Ынджу Ким из отдела нанотехнологий & Энергетические исследования.
Гистопатологическое исследование опухолей, удаленных во время операции, важно. В частности, если у пациента остается небольшая часть опухоли, она становится причиной рецидива рака или метастазирования. Поэтому необходимо точно проанализировать удаленную опухоль, чтобы узнать, остается ли рак в месте операции.
Для анализа необходимо отправить резецированную опухоль патологу для изучения образца под микроскопом, чтобы определить, правильно ли получена резецированная раковая ткань и необходима ли дополнительная резекция ткани во время операции. Однако этот процесс занимает много времени, и результаты могут отличаться в зависимости от внутренних и внешних факторов. Чтобы преодолеть эти недостатки, используется оптическая микроскопия или ультразвуковая волновая технология. Однако провести тщательный осмотр сложно, так как эти методы имеют низкое разрешение и не могут анализировать ткань изнутри.
Исследовательская группа профессора Хвана разработала конвергентный биомикроскоп на основе высокочастотного ультразвука и оптической спектроскопии, чтобы преодолеть недостатки систем визуализации, ранее разработанных для анализа опухолей. Мультимодальная биомикроскопическая система способна выполнять патологический анализ одновременно для обнаружения поверхности резецированных тканей и опухолей глубоко внутри тканей во время операции по поводу рака. Он объединяет методы визуализации оптических мультиспектральных изображений, высокочастотного ультразвукового B-режима и высокочастотного ультразвукового излучения.
Области тканей и опухолей могут быть проанализированы более точно, чем с помощью обычного флуоресцентного микроскопа, поскольку метод оптической спектроскопической визуализации количественно анализирует спектроскопические индикаторы, испускаемые с поверхности ткани. Можно точно обнаружить глубокие ткани, а также области опухоли с помощью высокочастотной ультразвуковой визуализации в b-режиме и высокочастотной ультразвуковой радиационной визуализации, поскольку они отображают импеданс и эластичность внутри ткани с более высоким разрешением, чем существующие методы ультразвуковой визуализации.
В ходе эксперимента группа исследователей доказала, что мультимодальная биомикроскопическая система позволяет проводить механический, химический и структурный анализ опухолевой ткани пациентов с раком толстой кишки с высоким разрешением от поверхности до глубины опухоли.
Профессор Хван сказал, "Мы впервые разработали мультимодальную биомикроскопическую систему на основе высокочастотного ультразвука и оптической спектроскопии. Дополняет недостатки существующих систем анализа изображений. Мы проведем дальнейшие исследования, чтобы довести эту систему до эндоскопической системы, которую можно будет использовать для клинической диагностики рака перед фактической операцией."
Результаты этого исследования показывают, что мультимодальная биомикроскопическая система имеет потенциал для качественного исследования характеристик резаных опухолей in vitro. Ожидается, что мультимодальная биомикроскопическая система повысит эффективность и уровень успеха хирургии рака за счет повышения точности операции по удалению опухоли, а также сокращения времени операции.