Interdisciplinarni istraživački tim u Jeni, Nemačka, razvio je inovativni endoskop koji može precizno identifikovati i selektivno ukloniti tumorsko tkivo u realnom vremenu tokom operacije.
Kombinovanjem najsavremenijih laserskih i slikovnih tehnologija sa veštačkom inteligencijom, ovaj pristup otvara nove mogućnosti za poboljšanje šansi pacijenata za oporavak. Rezultati ovog istraživanja objavljeni su u časopisu Science Advances.
Potpuno uklanjanje tumora bez oštećenja zdravog tkiva jedan je od najvećih izazova u hirurgiji raka. Trenutne metode, kao što je intraoperativno uzimanje uzoraka tkiva, pružaju samo naknadni pogled na uspeh operacije.
Tim na Leibniz institutu za fotonsku tehnologiju (Leibniz IPHT) u Jeni, u saradnji sa Univerzitetom Fridrih Šiler (FSU), Univerzitetskom bolnicom Jena i kompanijom Grintech iz Jene, razvio je inovativno rešenje za ovaj problem: endoskop napajan svetlošću i veštačkom inteligencijom precizno detektuje granice tumora, bez upotrebe boja.
„Naša tehnologija kombinuje različite optičke metode snimanja kao deo multimodalnog pristupa slikanju za analizu hemijskih i strukturnih svojstava tkiva u realnom vremenu“, objašnjava prof. dr Jirgen Popp, naučni direktor Leibniz IPHT-a i direktor Instituta za fizičku hemiju na Univerzitetu u Jeni, koji sa svojim timom radi na tehnologiji više od jedne decenije. „Ovo nam omogućava da identifikujemo granice tumora sa velikom preciznošću.“
Veštačka inteligencija sistema brzo obrađuje podatke, pružajući hirurzima informacije koje su korisne. „Ovo omogućava hirurzima da donose precizne odluke tokom same procedure“, dodaje Matteo Calvarese, glavni autor studije i dr. student na Leibniz IPHT.
Ono što je jedinstveno u ovoj novoj tehnologiji je njena dvostruka sposobnost: integracija dijagnoze i terapije u jednom uređaju. Ugrađeni femtosekundni laser precizno uklanja obolelo tkivo dok štedi okolno zdravo tkivo.
„Princip ‘vidi i leči’ je značajan napredak, jer čini operaciju bezbednijom i poboljšava šanse pacijenata za oporavak“, kaže prof. dr Orlando Guntinas-Lichius, direktor odeljenja za otorinolaringologiju u Univerzitetskoj bolnici u Jeni, Nemačka, i koautor studije.
„Za nas kao hirurge, to znači da možemo efikasnije ukloniti tumore uz očuvanje zdravog tkiva. Ovo bi moglo značajno smanjiti potrebu za naknadnom operacijom i smanjiti opterećenje za pacijente.“
Ovaj princip je već uspešno testiran u pretkliničkim studijama na uzorcima tkiva od 15 pacijenata. Tehnologija je pokazala stopu tačnosti od 96% u identifikaciji tumorskog tkiva i postigla neviđen nivo preciznosti u njegovom uklanjanju.
Veliki doprinos razvoju ove tehnologije dala je Grintech, kompanija sa sedištem u Jeni u Nemačkoj, koja je razvila visoko precizne minijaturizovane optičke komponente za endomikroskop i sastavila ih u kompletan aplikatorski sistem. Ovo omogućava detaljnu vizualizaciju struktura tkiva i njihovog hemijskog sastava sa istim kvalitetom kao kod velikih laboratorijskih mikroskopa.
„Naši optički sistemi obezbeđuju tačnost koja je neophodna za uspešnu primenu ove tehnologije za endoskopske preglede“, kaže dr Bernhard Meseršmit, izvršni direktor Grintech-a. „Ova inovacija je omogućena samo bliskom razmenom između industrije, klinika i istraživanja ovde u Jeni.
Razvoj ove tehnologije deo je projekta TheraOptik. Tehnologija je trenutno u pretkliničkom testiranju. Sledeći korak je kliničko ispitivanje sa većom grupom pacijenata.
„Naš cilj je da ovaj metod zasnovan na svetlosti postane standardni alat u hirurgiji raka u narednih nekoliko godina“, kaže prof. Popp. Dugoročno, tehnologija bi se takođe mogla primeniti na druge medicinske oblasti kao što su dermatologija ili neurohirurgija.
