Un nuevo sistema óptico puede detectar el cáncer en tiempo real con alta precisión durante la cirugía

FILADELFIA. Un sistema óptico multimodal intraoperatorio de detección de cáncer detectó el cáncer con altos grados de precisión, sensibilidad y especificidad en tiempo real durante la cirugía en un estudio de validación entre pacientes con tumores cerebrales, según los resultados publicados en Cancer Research , una revista de Americ una Asociación para la Investigación del Cáncer.

“Con el cáncer de cerebro, la detección casi perfecta es importante para que podamos extirpar la mayor cantidad de cáncer posible, sin extirpar tejido sano”, dijo Kevin Petrecca, MD, PhD, neurocirujano del Instituto y Hospital Neurológico de Montreal y profesor asociado de neurología y neurocirugía en la Universidad McGill en Montreal, Quebec. “El posoperatorio de cáncer residual se asocia con un menor tiempo hasta la recurrencia y una menor supervivencia”.

“La espectroscopia Raman (RS) por sí sola puede lograr una precisión de detección del 90 %, pero al combinar la RS con la espectroscopia de fluorescencia intrínseca (IFS) y la espectroscopia de reflectancia difusa (DFS), estamos entusiasmados de que nuestros resultados mostraron una precisión del 97 %, una sensibilidad del 100 % y un 93 % de sensibilidad. por ciento de especificidad”, dijo Frédéric Leblond, PhD, director del Laboratorio de Óptica Radiológica, profesor asociado en el Departamento de Ingeniería Física en Polytechnique Montreal e investigador en el Centro de Investigación del Hospital de la Universidad de Montreal, quien desarrolló la herramienta junto con Petrecca.

Petrecca explicó que el sistema de detección óptica consistía en una sonda de mano junto con una plataforma de análisis en un carro móvil. Señaló que la sonda contiene tecnología RS, IFS y DFS miniaturizada, y tiene una punta del mismo tamaño que usan los cirujanos para extirpar cánceres cerebrales. “La sonda puede escanear un área de tejido de 500 micrones de diámetro, y dado que una célula tiene aproximadamente 10 micrones de ancho, la herramienta puede detectar hasta un pequeño número de células cancerosas”, dijo Petrecca. Leblond desarrolló el algoritmo de aprendizaje automático de la plataforma utilizando muestras de tejido archivadas de cáncer cerebral y células normales de cirugías cerebrales clasificadas por patología estándar.

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En el estudio de validación, Petrecca, Leblond y sus colegas investigaron el uso del sistema óptico entre 15 pacientes con gliomas de grado II-IV y cánceres cerebrales metastásicos (por cáncer primario de pulmón o de colon o melanoma), que se sometieron a una cirugía de cráneo abierta en el Instituto y Hospital Neurológico de Montreal. Interrogaron de 10 a 15 sitios en cada paciente, 161 sitios en total, tomando lecturas ópticas de regiones de tejido normal y tumoral en cada sitio para un análisis posterior ciego para determinar si había células cancerosas presentes, y compararon los datos con los datos espectrales correspondientes.

El análisis de imágenes demostró mejoras, medidas como área bajo la curva, de hasta un cinco por ciento desde el 95 por ciento para RS solo en comparación con hasta el 100 por ciento para RS combinado con IFS y DFS, acercándose al umbral para la resección completa. Además, el sistema óptico detectó el cáncer con prácticamente el mismo grado de precisión, sensibilidad y especificidad entre todos los tipos de cáncer investigados.

“Nuestros hallazgos son novedosos ya que las técnicas ópticas no son estándar en ninguna cirugía en la actualidad”, dijo Petrecca. “Los resultados también indican un gran potencial para que esta tecnología se adapte a una amplia gama de aplicaciones quirúrgicas y de detección, incluidas las cirugías laparoscópicas y robóticas, y la colonoscopia”.

El estudio fue apoyado por fondos del programa New Researchers del Fonds de recherche du Québec – Nature et technologies (FRQNT), el programa Discovery Grant del Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada (NSERC) y el Collaborative Health Research Program de los Institutos Canadienses de Investigación en Salud y NSERC. Petrecca se desempeña como director médico y Leblond se desempeña como director técnico en ODS Medical Inc., una empresa de dispositivos médicos de diagnóstico que fundaron en 2015.

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