Biyopsiler, tıbbi kullanıma girdiklerinden beri özellikle son 100 yıl içinde çok kez değişeme uğradı: vücuttan bir doku (hücre kümesi) kesilir/çıkarılır, mum benzeri blok içine gömülür, ince dilimler yapılır, bir slayt üzerine konur ve boya ile boyanır. Daha sonra bir patolog, örneği mikroskop altında inceler. Hasta ve ailesinin gergin bekleyişleri sırasında sonuçlar, 2 ila 10 gün içerisinde gelir.
Columbia Üniversitesi mühendisleri, biyopsi anlayışımızı geliştirecek ve uygulamayı kolaylaştıracak bir üst modeli geliştirmek için çalışıyorlar. Nature Biomedical Engineering dergisinde 28 Mart 2022'de yayımlanan çalışmasında Elizabeth Hillman ve ekibi, vücuttan cerrahi veya girişimsel radyolojik yöntemlerle hücre almaya gerek duyulmadan canlı hücrelerin fotoğrafını hızlı bir şekilde çekebilen yüksek hızlı 3D mikroskop geliştirmekte.
Amaç, tanının çok daha hızlı gerçekleştiği noninvazif (müdahale gerektirmeyen) bir yaklaşım.
- İlgili konu: Biyopsi nedir, çeşitleri, kimlere ve nasıl yapılır?
Tıbbi Görüntüleme Matrix ile Buluşuyor
Zaten bazı ameliyatlarda mikroskoplar kullanılıyor ancak çoğu, önemli detayların görüntülerinin sınırlı olduğu yalnızca küçük 2D resimler sağlar.
Hillman, “Doku, farklı derinliklerde farklı gözükür. Eğer dokunun 3D görüntüsüne sahipseniz, ona farklı seviyelerde bakabilirsiniz – bunlar 2D görüntüler ile yapamayacağız şeylerdir.” diyor.
Şimdiye kadar bu derinlikleri incelemek için bir minimal cerrahi kesiler gerekliydi. Ancak MediSCAPE olarak adlandırılan Hillman ve ekibinin geliştirdiği teknolojinin adının açılımı şu şekilde: SCAPE= Swept Confocally Aligned Planar Excitation. Bu işlemde küçük bir mikroskob probu canlı dokunun üstüne tutuluyor. Prob, çok hızlı bir şekilde canlı hücrenin birçok fotoğrafını çekiyor ve dokunun minik özelliklerinin geniş skalalı 3D görüntüsünü oluşturuyor.
2D tarama ile 3D versiyon arasındaki fark, düz Polaroid bir resim ile “Matrix” filmindeki “Bullet Time” sahnesini karşılaştırmaya benziyor. Çok farklı açılardan yüksek hızlı olarak elde edilen görüntüler, detayların bir seviyesini ve 2D resimlerin yapamayacağı hassasiyeti sağlar.
Bu daha net resimler, cerrahların sağlıklı dokuları sağlıksız olanlardan daha iyi ayırt etmelerini ve bir tümörü daha iyi nasıl çıkarabileceklerine karar vermelerini sağlar. Böylelikle hasta olmayan dokulara dokunmazlar. En iyisi ise görüntü normal görünüyorsa doku, hastanın içinde olduğu yerde kalır.
Hillman, teknolojinin sadece tümörü tespit değil aynı zamanda “sinir, yağ, kas, kıkırdak, skar doku gibi farklı türlerdeki dokuların hızlı bir şekilde tanımlanması ile cerrahlara rehberlik etmede” de kullanışlı olabileceğini söylüyor.
- İlginizi çekebilir: Elektron Mikroskobu Nedir? Kısaca Tarihçesi ve 2017 Nobel Kimya Ödülü
Daha İyi ve Güvenli Biyopsiler Yakın Bir Gelecekte mi?
Hillman, yüksek hızlı 3D görüntülemenin tüm biyopsilerin yerini alacağı gibi bir düşüncenin olmadığına dikkat çekiyor. Ancak MediSCAPE, özellikle şişlik, nöbet veya felç gibi fonksiyon kaybına yol açabilecek beyin gibi hassas bölgelerin incelenmesinde kullanışlı olabilir.
Ek olarak bu teknoloji için ilk kullanımların muhtemelen hastanın dokusunun açık olduğu açık ameliyatlarda – beyin, karın, serviks (rahim ağzı), kulak-burun-boğaz gibi – kullanılacağını ve kompleks robotik cerrahilere de rehberlik edeceğini söylüyor.
Hillman, yine de bu çalışma, bu tekniğin mümkün olacağını kanıtlasa da bu teknolojinin popüler olmasından önce beş yıl veya daha fazla bir sürenin geçebileceğini söylüyor. Daha birçok klinik çalışmalar bizi bekliyor.
