ИИ на основе быстрой ИК-визуализации определяет тип опухоли при раке легких

Опухоли легких делятся на различные типы, такие как мелкоклеточный рак легкого, аденокарцинома и плоскоклеточный рак. Также существует множество редких типов и подтипов опухолей. Это разнообразие затрудняет использование надежных методов быстрой диагностики в повседневной клинической практике. В дополнение к гистологическому типированию образцы опухолей также необходимо всесторонне исследовать на предмет определенных изменений на уровне ДНК. «Обнаружение одной из этих мутаций — важная ключевая информация, которая влияет как на прогноз, так и на дальнейшие терапевтические решения», — говорит соавтор, профессор Рейнхард Бюттнер, глава Института общей патологии и патологической анатомии при университетской клинике Кельна.

Пациенты с раком легких явно получают выгоду, когда мутации драйвера были ранее охарактеризованы: например, опухоли с активирующими мутациями в гене EGFR ( эпидермального фактора роста ) часто хорошо реагируют на ингибиторы тирозинкиназы, тогда как опухоли без мутации EGFR или опухоли с другими мутации, такие как KRAS, вообще не реагируют на это лекарство. Дифференциальная диагностика рака легких ранее проводилась с иммуногистохимическим окрашиванием образцов ткани и последующим обширным генетическим анализом для определения мутации.

Быстрая и надежная техника измерения

Потенциал инфракрасной визуализации, сокращенно инфракрасной визуализации, в качестве диагностического инструмента для классификации тканей, называемой цифровой патологией без меток, уже был продемонстрирован группой под руководством Клауса Герверта в предыдущих исследованиях. Процедура идентифицирует раковые ткани без предварительного окрашивания или других отметок и работает автоматически с помощью искусственного интеллекта (ИИ). В отличие от методов, используемых для определения формы опухоли и мутаций в опухолевой ткани в повседневной клинической практике, которые иногда могут занимать несколько дней, новая процедура занимает всего около получаса. За эти 30 минут можно не только определить, содержит ли образец ткани опухолевые клетки, но также определить тип опухоли и определенную мутацию.

Инфракрасная спектроскопия делает видимыми генетические мутации

Исследователи из Бохума смогли проверить процедуру на образцах от более чем 200 пациентов с раком легких в своей работе. При выявлении мутаций они сосредоточились на самой распространенной опухоли легких — аденокарциноме, на которую приходится более 50 процентов опухолей. Наиболее распространенные генетические мутации можно определить с чувствительностью и специфичностью 95 процентов по сравнению с трудоемким генетическим анализом. «Впервые мы смогли идентифицировать спектральные маркеры, которые позволяют с пространственным разрешением различать различные молекулярные состояния в опухолях легких» , — объясняет Нина Гертцен из PRODI. Одно инфракрасное спектроскопическое измерение дает информацию об образце, которая в противном случае потребовала бы нескольких длительных процедур.