U 2020. godini, rak dojke je bio najčešće dijagnostikovan oblik raka širom sveta, sa više od 2 miliona slučajeva. Kod žena, on čini oko četvrtinu svih slučajeva raka i odgovoran je za 15,5% smrtnih slučajeva povezanih sa rakom. Što se ranije dijagnoza potvrdi, to pre može da počne odgovarajuća terapija i veće su šanse za preživljavanje. Zato istraživači širom sveta rade na poboljšanju rane dijagnoze.
Ovo je sada postigao tim istraživača sa Instituta Paul Scherrer PSI i ETH Cirih zajedno sa Kantonalnom bolnicom Baden (KSB) i Univerzitetskom bolnicom Cirih (USZ). Uspeli su da usavrše tehniku koja se koristi za otkrivanje tumora u ranoj fazi, na način koji je manje neprijatan za pacijente i daje pouzdanije rezultate. Metoda koristi poboljšanu konvencionalnu kompjuterizovanu tomografiju (CT) na način koji značajno poboljšava rezoluciju slike bez povećanja doze zračenja.
To znači da bi male naslage kalcijuma poznate kao mikrokalcifikacije, koje ukazuju na rak dojke, potencijalno mogle biti otkrivene ranije. Ovo značajno povećava šanse za oporavak pogođenih žena. Prema mišljenju stručnjaka, ova tehnika, koja se zasniva na rendgenskom faznom kontrastu, mogla bi se brzo primeniti u kliničkim uslovima. „Još nam treba malo vremena“, kaže Marko Stampanoni, šef istraživačke grupe na PSI i profesor rendgenskog snimanja na ETH Cirihu, „ali smo svojim radom dostigli prekretnicu na putu“.
Preciznije rano otkrivanje tumora je važan korak u borbi protiv raka dojke. Trenutno se mamografski skrining programi koriste kao sredstvo za rano otkrivanje u mnogim industrijalizovanim zemljama. Međutim, efikasnost mamografskog skrininga je kontroverzna tema.
Kontrolne studije su otkrile da se samo 46% sumnjivih slučajeva otkrivenih u skriningu ispostavilo da su stvarni slučajevi raka. Lažna uzbuna može izazvati veliku nevolju obolelima, jer može proći dve do tri nedelje pre nego što rezultat biopsije da sve jasno. Štaviše, studije sugerišu da mamografija propušta 22% stvarnih slučajeva, uljuljkavajući pogođene u lažni osećaj sigurnosti. Ovo je još ozbiljnije, jer znači da se gubi dragoceno vreme pre nego što lečenje može da počne.
Slabosti koje se ovde pominju su zbog poteškoća koje čak i stručnjaci imaju u tumačenju mamografskih slika. Meko tkivo dojke nudi samo ograničen kontrast na rendgenskom snimku, dok je komplikovana unutrašnjost dojke često zamagljena u dvodimenzionalnoj fluoroskopiji. Da biste napravili rendgenski snimak dojke, ona mora biti čvrsto stisnuta da bi se držala mirno. Pacijentima je to ponekad neprijatno ili čak bolno, zbog čega neke žene ne idu na skrining.
U kontrastu rendgenske faze, istraživači proširuju dijagnostiku tumora dodatnim fizičkim informacijama. Drugim rečima, slike koje kreiraju oslanjaju se na informacije koje konvencionalno rendgensko snimanje ne uzima u obzir: signale koji se generišu kada se biološko tkivo prelama i raspršuje zračenje. Kada rendgenski zraci prolaze kroz strukture različite gustine, oni se ne samo prigušuju već se i prelamaju i difraktuju. Ove informacije se mogu koristiti za poboljšanje kontrasta slika i njihove rezolucije, što olakšava identifikaciju najmanjih objekata.
Istraživači iz PSI, ETH, KSB i USZ koriste metod poznat iz fizičke metrologije koji se zove interferometrija rešetke (skraćeno GI). Pri tome, rendgenski zraci prolaze ne samo kroz predmet koji se ispituje, već i kroz tri rešetke sa razmakom od nekoliko mikrometara. Ovo čini dodatne informacije vidljivim. U svom članku objavljenom u časopisu Optica, Stampanonijev tim je uključio nekoliko slika koje jasno pokazuju prednosti GI kompjuterizovane tomografije u odnosu na konvencionalne rendgenske snimke u smislu rezolucije i kontrasta.
Rendgenski zraci koje ova metoda zahteva mogu se generisati sa konvencionalnim izvorom rendgenskih zraka, a doza zračenja je približno jednaka onoj koja se koristi za konvencionalnu kompjuterizovanu tomografiju dojke. „Naš cilj je da smanjimo dozu za faktor dva do tri, uz zadržavanje iste rezolucije, ili da povećamo rezoluciju za 18% do 45%—u svakom slučaju u poređenju sa konvencionalnim rendgenskim snimcima“, objašnjava fizičar Mihal Ravlik, glavni autor publikacije i član Stampanonijevog istraživačkog tima.
Pod pretpostavkom da dobiju odobrenje od Svissmedic-a, švajcarskog nadzornog organa za medicinske proizvode, istraživači planiraju da započnu klinička ispitivanja zajedno sa USZ i KSB kao njihovim kliničkim partnerima do kraja 2024. Do tada bi prototip neophodnog uređaja trebalo da bude spreman za prvi pregled pacijenata. Prema Stampanonijevim rečima, istraživači očekuju da će ispitivanja trajati od jedne do dve godine. „Ako sve bude po planu, tada ćemo moći da počnemo da razvijamo komercijalni uređaj i izvodimo studije u odabranim klinikama“, kaže on.
Takođe se očekuje da će ova nova metoda učiniti skrining raka mnogo udobnijim. Aparat će biti postavljen tako da pacijent leži na stomaku na kauču sa izrezima u predelu grudnog koša. Sam tomograf će biti ispod kauča i zaštićen od pacijenta; njegov merni uređaj će se rotirati oko grudi da bi stvorio trodimenzionalnu sliku.
„Fazni kontrastni rendgenski zraci čine fine detalje u tkivu vidljivim“, dodaje Rahel Kubik-Huch, direktor Odeljenja za medicinske usluge u KSB-u i glavni lekar za radiologiju, koji je bio uključen u istraživanje. „Ovaj prevoditeljski projekat će istražiti potencijal za korišćenje ove tehnike u ranom otkrivanju raka dojke. KSB je veoma zainteresovan za dalje unapređenje istraživačke saradnje sa PSI i ETH Cirih. Nadamo se da će jednog dana naši pacijenti moći da imaju koristi od ovih napretka.“
