Диагностика рака кожи
© Shutterstock/FOTODOM / Andrey_Popov
Учёные Самарского национального исследовательского университета им. академика С. П. Королёва (Самарский университет) совместно с российскими и зарубежными коллегами разработали метод быстрой и безболезненной диагностики опухолей кожи на основе оптической когерентной томографии (ОКТ). По словам авторов, разработка помогает различать визуально похожие виды опухолей, в частности амеланотическую меланому и базальноклеточный рак, и может снизить число направлений на биопсию при доброкачественных новообразованиях.
Авторы отмечают, что амеланотическая (беспигментная) меланома особенно трудно выявляется на ранней стадии, поскольку она лишена характерного пигмента и по внешнему виду может напоминать доброкачественную родинку. Точный тип образования традиционно определяют по биопсии, когда берут образец ткани и исследуют его под микроскопом; эта процедура травматична, а результат обычно длится несколько дней.
Существуют неинвазивные методы — дерматоскопия, конфокальная микроскопия, спектроскопия комбинационного рассеяния — но у каждого из них, по словам авторов, есть ограничения, связанные с опытом врача или спецификой оборудования.
Разработанный коллективом метод использует безопасное лазерное излучение в ближнем инфракрасном диапазоне и строит изображение поперечного среза кожи с разрешением около шести микрон. «Безопасное лазерное излучение в ближнем инфракрасном диапазоне просвечивает ткань и строит изображение поперечного среза кожи. Разрешение такого снимка — около шести микрон, то есть детали примерно в десять раз тоньше человеческого волоса.
Здоровая кожа, родинка и опухоль по-разному рассеивают свет, поэтому и „картинки“ у них разные. Раньше врачу приходилось оценивать эту разницу на глаз, мы научили компьютер измерять ее числами», — рассказал и.о. заведующего кафедрой лазерных и биотехнических систем, старший научный сотрудник Научно-исследовательской лаборатории «Фотоника» Самарского университета Дмитрий Артемьев.
Исследователи показали, что ОКТ‑снимки можно анализировать математически: оценивают распределение яркости на изображении и резкость изменений от точки к точке — эти оптические показатели различаются у разных типов образований., — рассказал и.о. заведующего кафедрой лазерных и биотехнических систем, старший научный сотрудник Научно-исследовательской лаборатории
«Изображения обрабатывали цифровыми методами: убирали шум и „зернистость“, характерные для ОКТ-снимков, затем рассчитывали 10 показателей яркости и ее перепадов и пять текстурных показателей. Статистический анализ (дисперсионный и ROC-анализ) показал, какие из них различают типы опухолей. Гистологическое подтверждение диагноза по биопсии обеспечили врачи Самарского государственного медицинского университета — по нему и оценивали точность метода», — прокомментировал Артемьев.
При проверке на небольшой группе пациентов прибор различил амеланотическую меланому и базальноклеточный рак с чувствительностью 87,5 процентов и специфичностью 100 процентов, а также отличил меланому от доброкачественной родинки и базальноклеточный рак от здоровой кожи.
По мнению авторов, метод может стать быстрой и безболезненной альтернативой первичному этапу диагностики новообразований, что позволит реже направлять пациентов на биопсию при доброкачественных образованиях и выявлять злокачественные опухоли на ранней стадии.
В планах исследователей — расширить выборку пациентов с различными типами новообразований кожи, усовершенствовать ОКТ‑прибор, проверить метод на других ОКТ‑устройствах, подтвердить воспроизводимость результатов и приблизить метод к клиническому применению.
В работе участвовали учёные из Самарского университета, Самарского государственного медицинского университета, Балтийского федерального университета им. И. Канта, Технологического университета Нинбо и Первой аффилированной больницы Нинбоского университета (КНР). Исследование выполнено при поддержке Министерства науки и высшего образования России, Фонда естественных наук Нинбо, Программы крупных научно-технических проектов в области здравоохранения провинции Чжэцзян, Китайской ассоциации медицинского образования («Хэнцзин») и Программы общественного благосостояния Нинбо. Результаты опубликованы в Translational Cancer Research.