Invazivní biopsie neboli odebrání malého kousku tkáně z míst, kde předchozí zobrazovací metody neposkytly jasnou informaci o tom, zda pacient trpí rakovinou či nikoliv, by se v blízké budoucnosti mohla stát minulostí.
Nahradit by ji mohli miniroboti schopní pořídit snímky přímo z nitra vašeho těla..
První takový robot, označovaný jako OME (oloidní magnetický endoskop), vznikl díky spolupráci inženýrů, vědců a klinických lékařů z University of Leeds, University od Glasgow a University of Edinburgh.
Měří v průměru pouhých 21 mm, což je přibližně velikost britské pence. Mohl by eliminovat potřebu tradičních biopsií, jejichž zpracování často trvá týdny, a poskytnout podrobné skeny tkání v reálném čase.
Tato technologie by tak mohla být nápomocná k detekci, určení stádia a potenciální léčbě kolorektálního karcinomu v jediném neinvazivním postupu.
Bezbolestný zákrok nahradí biopsii
Tým integroval tvar oloidu a jeho jedinečný valivý pohyb do nového magnetického flexibilního endoskopu. Následně jej vybavil malým vysokofrekvenčním zobrazovacím zařízením pro zachycení detailních 3D snímků vnitřních tkání.
Ačkoliv 3D ultrazvuk již lze provádět v cévách a v konečníku, práce těchto minirobotů otevírá možnost pro 3D skenování hlouběji v gastrointestinálním traktu. „Poprvé nám tento výzkum umožňuje rekonstruovat 3D ultrazvukový obraz pořízený ze sondy hluboko ve střevě – něco, co nikdy předtím nebylo provedeno,“ říká k tomu Pietro Valdastri z University of Leeds, který stál v čele výzkumu.
Zobrazovací zařízení, 28 MHz mikro-ultrazvukové pole, vytváří 3D rekonstrukci oblasti, kterou skenuje, s vysokým rozlišením. Z této virtuální rekonstrukce mohou lékaři vytvořit průřezové obrazy, které napodobují obrazy vytvořené standardní biopsií, ve které je vzorek tkáně nakrájen na tenké vrstvy a umístěn na podložní sklíčko, které má být zkoumáno pod mikroskopem.
„Tento přístup umožňuje in-situ analýzu tkáně a diagnostiku kolorektálního karcinomu s okamžitými výsledky. Proces diagnostiky kolorektálního karcinomu v současnosti přitom vyžaduje odebrání vzorku tkáně a jeho odeslání do laboratoře, přičemž výsledky trvají jeden až tři týdny,“ dodává Valdastri.
Ideální vlastnosti oloidu
Nikita Greenidgeová, která se na vytvoření tohoto minirobota rovněž podílela, k tomu dodává: „Kombinací naší pokročilé robotiky s lékařským ultrazvukovým zobrazováním posouváme diagnostické možnosti o krok napřed před tradiční kolonoskopií.“ Proces je příjemnější pro pacienty a zároveň zkracuje dobu čekání na výsledek.
„Kolorektální karcinom je celosvětově jednou z hlavních příčin úmrtí souvisejících s rakovinou, ale pokud je včas odhalen, je vysoce léčitelný,“ dodává Greenidgeová.
Oloid je těleso absolutně aerodynamického tvaru, jež vytvořil v roce 1929 švýcarský umělec a matematik Paul Schatz. Vycházel přitom z teorie platónských těles. Jeho zvláštností je, že jako jediné známé geometrické těleso přejede při válení po ploše celým svým povrchem.
Zjistilo se, že využití právě tohoto tvaru pro magnetický endoskop významně zvýšilo obratnost tohoto minirobota. OME byl 3D vytištěn z pryskyřice. Jeho pohyb byl testován na řadě povrchů simulujících struktury tlustého střeva, jícnu a žaludku.
