به نقل از «آنا»

تشخیص سرطان پستان با کمک امواج الکترومغناطیس فرکانس بالا

تاریخ انتشار: ۲۶ فروردین ۱۴۰۲ | کد خبر: ۳۷۵۳۳۱۷۵

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری خبرگزاری آنا، نتایج این تحقیق که با عنوان High-Frequency (۳۰ MHz–۶ GHz) Breast Tissue Characterization Stabilized by Suction Force for Intraoperative Tumor Margin Assessment در مجله Diagnostics منتشر شد، نشان می‌دهد که با کمک امواج الکترومغناطیس با فرکانس بالا (۳۰ مگاهرتز تا ۶ گیگاهرتز) می‌توان سرطان پستان را تشخیص داد.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

 محمد عبدالاحد، عضو هیأت علمی دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر دانشگاه تهران و رئیس پژوهشکده الکترونیک سرطان دانشگاه تهران و علوم پزشکی تهران، در این باره گفت: ما در حال تکمیل چرخه تشخیص توده‌ها و مارجین‌های سرطان پستان قبل، حین و پس از جراحی در اتاق عمل و اتاق پاتولوژی هستیم که این سیستم حلقه‌ای از این چرخه است.

وی که مخترع دستگاه (CDP) cancer diagnostic probe (که هم اکنون یک دستگاه تشخیص حین جراحی تأیید شده و در حال استفاده در مراکز بالینی است) و برنده جایزه مصطفی سال ۲۰۱۹ می‌باشد، از ساماندهی تحقیقات به منظور تشخیص شایع‌ترین سرطان بین زنان ایرانی به کمک امواج الکترومغناطیس با فرکانس بالا در قالب دو رساله کارشناسی‌ارشد خبر داد و افزود: با تحقیق و استفاده از روش تحریک الکتریکی در فرکانس‌های گیگاهرتز و محاسبه و اندازه‌گیری پارامتر‌های پراکندگی، تلاش می‌شود از روی بافت تازه خارج‌شده از بدن بیمار و بدون هر گونه فرآیند آماده‌سازی، اطلاعات تکمیلی از محل بافت مشکوک به سرطان در بازه زمانی کوتاه به پاتولوژیست داده شود تا به این طریق زمان و هزینه تشخیص در آزمایشگاه پاتولوژی کاهش داده شود.

 عبدالاحد اظهار داشت: به طور مشخص هدف این رساله، مشخصه‌یابی الکتریکی بافت‌های سرطانی و سالم پستان در فرکانس‌های ۳۰ مگاهرتز تا ۶ گیگاهرتز یا به اصطلاح بیولوژی ناحیه gamma dispersion است.
عضو هیأت علمی دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر دانشگاه تهران درباره روش اندازه‌گیری و تشخیص گفت: یکی از فرق‌های اساسی بین سلول‌های سرطانی و سالم، میزان مولکول‌های آب درون سلول متصل به پروتئین‌های قسمت درونی غشاء است. این فرق که باعث رزونانس دوقطبی مولکول‌های آب می‌شود بین سلول‌های سالم و سرطانی متفاوت هستند. روش اندازه‌گیری در این تحقیق به این صورت است که به کمک دستگاه نتورک آنالایزر و پروب کواکسیال پارامتر پراکندگی S۱۱ که نسبت توان بازگشتی به توان ارسالی است، برای بافت پستان اندازه‌گیری شد. یکی از مهمترین عواملی که می‌تواند خطای اندازه‌گیری را تا حد زیادی افزایش دهد، نحوه اتصال پروب به بافت است؛ که برای اینکه این مشکل حل شود، از دستگاه پمپ خلأ استفاده شد. در شکل ۱ نحوه اندازه‌گیری قابل مشاهده است.

دانشیار دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر دانشگاه تهران با بیان اینکه این پروژه در سه فاز تعریف شد، افزود: در اولین فاز این تحریک بر روی بافت سالم و سرطانی موش اعمال شد و پس از بررسی‌های انجام‌شده تفاوت میان پارامتر‌های پراکندگی برای بافت سالم و سرطانی موش قابل مشاهده بود؛ که این اطمینان را به ما داد تا وارد فاز‌های بعدی شویم.

وی گفت: فاز دوم با دو هدف بررسی میزان تشخیص درست این دستگاه برای بافت سالم و سرطانی پستان و تعیین مرزبندی برای انواع بافت‌های پستان بود. به این منظور اندازه‌گیری‌ها بر روی بافت‌های کوچک پستان انجام شد و با تعیین مرزبندی‌های مختلف و آنالیز‌های آماری متعدد، در نهایت با تعیین مرزبندی ۷.۲۵- دسی بل برای بافت‌های سالم و سرطانی پستان میزان دقت این دستگاه برای تشخیص بافت سالم و سرطانی پستان ۸۷% درصد بود. در این فاز در مجموع ۱۲۷ نمونه از ۱۹ بیمار بررسی شد.

عضو هیأت علمی وابسته دانشگاه علوم پزشکی تهران در توضیح فاز نهایی این پروژه، افزود: در فاز نهایی مهم‌ترین هدف این پروژه، اسکن سطحی بافت پستان بدون هیچ‌گونه ابزار تهاجمی دنبال شد. در این فاز پس از اطمینان حاصل کردن از درستی روش و طراحی و تعیین مرزبندی دقیق بافت سالم و سرطانی پستان، به سراغ بررسی کامل حاشیه تومور رفتیم. این فاز برای به کاربرد رساندن و تعیین سالم و سرطانی بودن حاشیه تومور‌ها که یکی از بزرگترین دغدغه‌های جراحان است تعریف شد که در آن به جای اندازه‌گیری از تنها یک نقطه و نمونه‌برداری‌های کوچک، این بار بافت‌های حاشیه تومور با ابعاد حدودی ۳*۲ سانتی‌متر مربع انتخاب شد و از هر نمونه به طور میانگین ۲۰ اندازه‌گیری انجام شد. محل دقیق هر اندازه‌گیری به کمک جوهر مخصوص پاتولوژی مشخص شد تا نتایج اندازه‌گیری و پاتولوژی مطابقت داده شوند. در این فاز ۸۶ نمونه از ۲۲ بیمار جمع‌آوری شد. نتایج در شکل ۲ قابل مشاهده است.

عبدالاحد خاطرنشان کرد: برای جمع‌بندی لازم است تئوری این پدیده را بررسی کنیم. در اکثر مقالاتی که این رساله بررسی شد، تفاوت در میزان آب موجود در سلول‌ها و میان بافت‌ها را دلیل تفاوت در پاسخ مشخصات دی الکتریکی سلول‌های سالم و سرطانی می‌دانستند.

وی گفت: رشد و تکثیر سریع سلول‌های سرطانی منجر به افزایش و گسترش پروتئین‌ها (از جمله پروتئین‌های غشایی) به نسبت سلول‌های سالم می‌شود. پروتئین‌های ذکر شده در سطح غشای سلولی مولکول‌ها آب بیشتری را به عنوان یک جز غالب در محیط سلولی جذب می‌کنند تا bound-water را تشکیل دهند. این دوقطبی‌ها می‌توانند با یک میدان الکتریکی نوسانی در فرکانس‌های کمتر از ۲۰ گیگاهرتز جهت‌گیری کنند. بدین ترتیب میزان بیشتر bound-water باعث افزایش جذب انرژی الکترو مغناطیس و پاسخ سلولی در فرکانس‌ها می‌شود. شکل ۳ شماتیکی از نحوه تفاوت ساختار سلول سالم و سرطانی را نشان می‌دهد.

                                   

این تحقیق حاصل کار پایان‌نامه کارشناسی ارشد هادی مختاری دولت آباد، دانشجوی رشته مهندسی برق است.
علاقه‌مندان و محققان برای دریافت اصل مقاله می‌توانند به لینک https://doi.org/۱۰.۳۳۹۰/diagnostics۱۳۰۲۰۱۷۹ مراجعه کنند.

انتهای پیام/

منبع: آنا

کلیدواژه: دانشگاه تهران محققان ایرانی سرطان پستان فرکانس سالم و سرطانی پستان بافت سالم و سرطانی دانشگاه تهران تعیین مرزبندی فرکانس ها اندازه گیری پروتئین ها مهندسی برق برای بافت سلول ها بافت ها

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت ana.press دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «آنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۷۵۳۳۱۷۵ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

شناسایی ۳ نوع سرطان با یک قطره خون

به گزارش تابناک، ایسنا در خبری نوشت: دانشمندان چینی آزمایشی ابداع کرده‌اند که برای تشخیص سرطان به کمتر از ۰.۰۵ میلی‌متر خون خشک شده نیاز دارد.

غربالگری برای زیست‌نشانگرهای خاص خون به عنوان یک روش ممکن برای تشخیص سرطان در مراحل اولیه دیده می‌شود، اما سرطان‌هایی مانند سرطان پانکراس(لوزالمعده)، کولورکتال و معده فاقد آزمایش خون دقیق برای تشخیص هستند.

همانطور که در این مطالعه بیان شده است، بیش از یک میلیارد نفر در سراسر جهان نرخ بالایی از تشخیص بیماری سرطان را تجربه می‌کنند و نیاز مبرمی به ابزارهای تشخیصی دقیق و سریع وجود دارد که قیمت بالایی نیز نداشته باشند.

چه چیزی این آزمایش را متفاوت می‌کند؟
پژوهشگران چینی می‌گویند، این آزمایش در ۸۲ تا ۱۰۰ درصد مواقع می‌تواند تشخیص دهد که بیمار به سرطان مبتلاست یا نه.

این آزمایش تنها در چند دقیقه تفاوت بین بیماران مبتلا به سرطان و افراد عاری از سرطان را نشان می‌دهد و تمرکز آن روی سرطان پانکراس، معده و کولورکتال است.

پژوهشگران این مدل را مورد آزمایش قرار دادند و اینکه چقدر موثر می‌تواند بین افراد مبتلا به سرطان و بدون سرطان تمایز قائل شود.

آنها آن را با آزمایش‌های سنتی مبتنی بر خون مایع مقایسه کردند و نتایجی که به دست آوردند به آنها نشان داد که لکه‌های خونی خشک شده نیز در تشخیص بسیار موثر هستند.

در مورد سرطان لوزالمعده، آنها توانستند ۸۱.۲ درصد موارد را به درستی تشخیص دهند، این در حالی است که وقتی از نمونه خون مایع استفاده شد این میزان ۷۶.۸ درصد بود.

ارزیابی آنها نشان داد که استقرار این ابزار در مناطق کمتر توسعه یافته می‌تواند نسبت تخمینی موارد تشخیص داده نشده سرطان را کاهش دهد. به عنوان مثال، این روش برای غربالگری سرطان در سطح جمعیت در روستاهای چین می‌تواند موارد تشخیص داده نشده را به خصوص در مورد سرطان‌های پانکراس، معده و روده بزرگ به میزان ۲۰ تا ۵۰ درصد کاهش دهد.

چائویان کوانگ پژوهشگری که در این مطالعه مشارکت نداشت، گفت: این آزمایش سرطان تا مدتی طولانی قابل استفاده نخواهد بود و هنوز سال‌ها تا ارائه این آزمایش به بیماران فاصله داریم.

روش این آزمایش چگونه است؟
لکه‌های خون هنگامی که خشک می‌شوند برای تجزیه و تحلیل بعدی ذخیره می‌شوند و معمولاً در آزمایش‌های تشخیصی مختلف استفاده می‌شوند. در مورد تشخیص سرطان، استفاده از لکه‌های خونی خشک شده می‌تواند چالش برانگیز باشد. دلیل آن نیز تخریب زیست‌نشانگرهای حساس و مقدار اغلب ناکافی خون برای نتایج قابل اعتماد است.

بنابراین پژوهشگران استفاده از نانوذرات معدنی را برای بهبود تشخیص سرطان پیشنهاد کردند. به طور مشخص، تمرکز بر طیف‌سنجی جرمی پیشرفته است که نتایج قابل اعتمادی با حساسیت بهتر ارائه می‌دهد. این شامل استفاده از نانوذرات معدنی برای افزایش غلظت انتخابی و غنی‌سازی ترکیبات متابولیک از نمونه‌ها است.

با این حال، انطباق طیف‌سنجی جرمی پیشرفته با تجزیه و تحلیل لکه خون خشک شده تایید نشده است. این یک مانع است که با توجه به نیاز به روش‌های کاری استاندارد برای ایجاد قابلیت اطمینان در تمامی آزمایشگاه‌ها باید حل شود.

پژوهشگران بر اساس مدل یادگیری ماشینی که ایجاد کردند، دریافتند که این نمونه‌ها نشانگرهای بیولوژیکی مهمی را حفظ می‌کنند که برای بهبود دقت تشخیصی بسیار مهم است. این مدل یادگیری ماشینی نوعی هوش مصنوعی است که از الگوریتم‌هایی برای مثال برای تشخیص سرطان استفاده می‌کند.

کوانگ می‌گوید: این یک شروع عالی است، اما به دلایل زیادی به آزمایش‌های بیشتری نیاز است. برای مثال، آنها فقط چند صد نمونه را آزمایش کرده‌اند و همچنین مدل یادگیری ماشینی را روی افرادی که قبلاً به سرطان مبتلا بودند، آزمایش کرده‌اند. به این معنی که باید تأیید شود این آزمایش که چگونه به عنوان یک ابزار تشخیصی واقعی کار می‌کند.

کتر مایکل چکینی می‌گوید، یک آزمایش خون مانند این باید از طریق آزمایش‌های بالینی گسترده روی هزاران بیمار همراه با بررسی نظارتی تایید شود.