Co dwoje oczu to nie jedno

Połączenie kilku rodzajów obrazowania w jednym systemie pozwala uzyskać swego rodzaju funkcję kontroli jakości, umożliwiającą śledzenie dynamiki tego samego środka kontrastowego. Finansowany ze środków UE zespół badawczy stworzył wielorodzajowy system obrazowania w ramach projektu "DOT/MRI dual-modality cancer imaging using a bifunctional contrast agent" (UNLU_IRG2010).

Uczeni rozbudowali opracowany przez siebie łączony system optycznej tomografii dyfuzyjnej (DOT) i obrazowania metodą rezonansu magnetycznego (MRI), aby móc mierzyć dynamiczne informacje pochodzące z egzogennych sond. Kontrast między różnymi tkankami to jeden z kluczowych elementów procesu obrazowania, a do jego uzyskania wykorzystuje się zewnętrzne środki kontrastowe lub naturalne różnice we właściwościach tkanek. Aby w pełni wykorzystać ten system obrazowania, naukowcy opracowali nowe polimerowe jedno- (optyczne) i dwufunkcyjne (optyczne i magnetyczne) środki mające pełnić rolę platformy dla nowych kontrastów.

Uzyskano dwa dwufunkcyjne polimerowe środki kontrastowe, jeden o dużej i jeden o średniej wielkości, przeznaczone do łączonego systemu DOT/MRI działającego na Uniwersytecie Kalifornijskim w Irvine. Kinetyka wzmocnienia kontrastowego, odzwierciedlająca cechy hemodynamiczne zmiany chorobowej związane ze zwiększoną absorpcją środka kontrastowego, jest ważnym wskaźnikiem zmian nowotworowych w tkance. Połączony system DOT/MRI skutecznie mierzy kinetykę wzmocnienia zarówno jedno-, jak i dwufunkcyjnych środków kontrastowych. Wykrywa także endogenne różnice między tkanką zdrową i nowotworową w oparciu o zmiany zawartości i rozproszenie hemoglobiny.

Badanie na modelu szczurzym raka, połączone z jednoczesną akwizycją danych z DOT, jak i MRI, wykazało ponadto, że zmierzone wartości kinetyki wzmocnienia kontrastowego były zbliżone, ale nie takie same. Dokładniej mówiąc, tempo wchłaniania kontrastu i czas szczytowego wzmocnienia pokrywały się, ale wymywanie następowało szybciej w przypadku krzywej kinetyki MRI niż obrazowania optycznego. Ustalenia te wskazują na przydatność wielorodzajowego systemu obrazowania, a także podpowiadają konkretne parametry, które można porównywać w prosty sposób.

W ramach projektu UNLU_IRG2010 opracowano nowy wielorodzajowy system obrazowania i odpowiednie środki kontrastowe, które przyczynią się do poprawy dokładności wykrywania i diagnostyki raka. Wprowadzenie tego systemu na rynek będzie oznaczać istotne korzyści dla pacjentów, jak również dla ich rodzin oraz krajowych systemów opieki zdrowotnej.