bedrijfsnieuws over Gepersonaliseerde behandeling van scherpe slag: diagnostiek met 3D virtuele histologie

Elke minuut telt wanneer iemand een scherpe slag heeft. Als de oorzaak een vasculaire die stagnatie door een bloedstolsel (bloedprop) wordt veroorzaakt in de hersenen is, is het gedetailleerde inzicht in de bloedpropsamenstelling kritiek om het met succes te verwijderen of op te lossen en de hulp herstelt bloedstroom. Maar bovengenoemd dat is vaak gemakkelijker dan gedaan wanneer de „tijd hersenen“ is.

Een team van Empa (de Zwitserse Federale Laboratoria voor Materialenwetenschap en Technologie), het Universitaire Ziekenhuis in Genève en de Hirslanden-Kliniek ontwikkelt momenteel een diagnostische procedure die kan worden gebruikt om een gemaakte therapie tijdig te beginnen.

In dit MEDICA-tradefair.com-gesprek, Empa-onderzoeker Dr. Robert Zboray verklaart hoe het proces werkt en de volgende stappen in ontwikkeling detailleert.

Dr. Zboray, hebt u verschillende laboratoriumtechnologieën gecombineerd om een nauwkeurigere diagnose van bloedproppen te verkrijgen. Welke technieken gebruikte u?

Dr. Robert Zboray: Wij onderzochten gehaalde bloedproppen, bedoelend bloedstolsels die uit patiënten via high-resolution Röntgenstraalweergave nemen. Wij gebruikten nano/micro- computertomografie om de steekproeven aan de micrometer-waaier neer in detail te onderzoeken. Samen met een fase-contrast methode, produceerden wij een driedimensioneel beeld van de bloedproppen. Dit betekent wij hoofdzakelijk een 3D virtuele histologie van bloedproppen zonder bevlekte weefselsecties vergemakkelijkten, zoals gewoonlijk het geval met een 2D procedure is.

Onze methode laat zo niet-invasief, nog een hoog-contrast en high-resolution 3D karakterisering van bloedproppen toe.

Gelijktijdig, onderzochten onze collega's bij het Universitaire Ziekenhuis in Genève dezelfde steekproeven gebruikend aftastenelektronenmicroscopen. Samen genomen, leverden alle procedures een zeer coherent beeld van de bloedproppen die wij hebben onderzocht. Beide technieken vullen elkaar aan goed en zijn voor onderzoeksdoeleinden geschikt.

Leverde deze combinatie methodes nieuw inzicht?

Dr. Zboray: Onze micro-CT openbaarde eigenaardig iets. De verwijzingsresultaten van onze collega's in Genève bevestigden later onze verdenking: een bloedprop niet alleen bestaat uit bloedcellen en fibrin netwerken – zoals eerder werd verondersteld, maar kan calciumstortingen ook tentoonstellen, zoals van schipmuren in slagaderlijke verkalking gekend is. Dit inzicht is interessant aangezien het de keus van behandelingsoptie kan beïnvloeden.

Dr. Zboray: Mechanische thrombectomy (MTB) is een minimaal invasieve procedure, waarin een neurochirurg stent gebruikt om een klonter uit de slagader van een patiënt te verwijderen. In tegenstelling tot met slagaderstagnatie, worden stents in dit het plaatsen gebruikt om geen geblokkeerde of versmalde kransslagaders te verwijden. Vele factoren beïnvloeden de verwijdering van een bloedprop. De biofysische eigenschappen van het bloedstolsel spelen een rol: rood of zijn de leucocytten overheersend, of wat is het aandeel fibrin vezels? Deze informatie toont het perspectief op de bloedprop die stent aanhangen, welk type van stent zou moeten worden gebruikt of of de bloedprop zelfs volledig met medicijn kan worden behandeld. Kennen van deze factoren is belangrijk voor de keus van behandelingsmethode. Het huidige proces om van bloedstolsels de plaats te bepalen en hun samenstelling te bepalen verschaft slechts ruwe indicatoren.

De fase-contrast micro- computertomografie is nog in het ontwikkelingsstadium. Wat zijn de huidige uitdagingen?

Dr. Zboray: Wij konden aantonen dat onze fase-contrast microCT de methode niet-invasief is en zonder interferentie werkt.

Nochtans, wordt onze methode slechts aangepast voor ex vivo gebruikt. Ondertussen, onze doelstelling is bevindingen van ons high-resolution proces aan klinische CT montages over te brengen aangezien er een correlatie tussen klinische en laboratoriumbevindingen is. Als resultaat van deze correlaties, laat de huidige staat van digitalisering en machine het leren de gegevens toe om worden gemodelleerd zodanig dat een algoritme beter zou kunnen zijn bij het voorlezen van de gedetailleerde informatie van klinisch CT aftasten in de toekomst.

Op dit moment, moeten wij onze methode op een grotere cohort toepassen om onze resultaten dan te vergelijken met conventionele CT processen en genoeg gegevens voor de ontwikkeling van een algoritme ook te verzamelen. Ons doel is machine te gebruiken lerend om een betere analyse van klinische CT beelden te vergemakkelijken, gelijkend op hoe radiomics reeds medische beelden beoordeelt.

Op een bepaald punt onderaan de weg, willen wij niet alleen radiomic eigenschappen ook onderzoeken maar genetische of moleculaire analyses combineren. Daarbij, konden wij afleiden welke biomarkers de bloedpropgroei bevorderen en afleiden waar het bloedstolsel voortkwam. Natuurlijk, zou dit ook de behandelingsmethodologie beïnvloeden en zou de weg voor gepersonaliseerde geneeskunde banen.

Veronderstel dat de methodologie dagelijkse klinische praktijk wordt. Wat zijn de technische eisen ten aanzien van klinische faciliteiten om deze speciale diagnostische procedure toe te passen?

Dr. Zboray: Zij zouden geen belangrijke medische apparatuuraanwinst, zoals het kopen van een nieuwe CT scanner, bijvoorbeeld vereisen. Allen het neemt is ons algoritme. U kon het op de CT beelden gebruiken, en het zou dit gegeven met zijn „laboratoriumgegevens“ aanpassen om het type van bloedprop te bepalen, waarbij de neurochirurg wordt toegelaten om de respectieve behandelingsmethode te selecteren. Het is vrij gemakkelijk om deze strategie in dagelijkse klinische praktijk te integreren.

Met dat gezegd zijnde, pogen wij echt van plan aan te vullen en zijn niet om de huidige methodologie volledig te vervangen.