新超聲技術(shù)可預(yù)測一次治療后的化療效果

有海外實驗室，開發(fā)了一種手持式超聲引導(dǎo)漫反射光學(xué)斷層掃描系統(tǒng)，該系統(tǒng)由一個10厘米的探頭和一個近紅外系統(tǒng)組成，可在不到4秒的時間內(nèi)，從9個來源和14個檢測器中以非侵入方式從乳房獲取數(shù)據(jù)。

雖然乳腺癌的早期檢測至關(guān)重要，但在手術(shù)前對新輔助化療治療效果的早期預(yù)測，也可能為改變治療并對患者的生活質(zhì)量產(chǎn)生重大影響，提供機會之窗。

圣路易斯華盛頓大學(xué)的一個跨學(xué)科研究小組發(fā)現(xiàn)，在患者第一次手術(shù)前新輔助化療周期后，結(jié)合來自腫瘤生物標(biāo)志物、超聲和超聲引導(dǎo)的彌散光學(xué)斷層掃描（DOT）的數(shù)據(jù)，提供了高度準(zhǔn)確的預(yù)測腫瘤對治療的反應(yīng)如何。

McKelvey工程學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程、和醫(yī)學(xué)院放射學(xué)教授QuingZhu帶領(lǐng)工程師和放射科醫(yī)師團隊，在為期三年的臨床試驗中，參與了包括三陰性乳腺癌在內(nèi)的各種類型乳腺癌患者的臨床試驗。

癌癥、人表皮生長因子受體2（HER2+）和雌激素受體陽性/人表皮生長因子2陰性（ER+/??HER2-）。通過在新輔助化療的第一個周期后進行成像，根據(jù)所使用的治療方案類型，時間從兩到三周不等。基于腫瘤生物標(biāo)志物和成像參數(shù)的預(yù)測模型，可以預(yù)測癌癥的反應(yīng)情況。

“我們發(fā)現(xiàn)，腫瘤生物標(biāo)志物和近紅外和超聲成像參數(shù)一起，將是最好的早期預(yù)測因子，可以為我們提供0.94的接收操作曲線下面積或AUC，用于癌癥診斷和治療評估。”“如果我們將成像擴展到新輔助治療的第3周期結(jié)束，即六個月治療期的11/2到兩個月，預(yù)測可以達到AUC0.97，這是有關(guān)監(jiān)測新輔助化療治療反應(yīng)的文獻中最好的。”

在該研究中，38名乳腺癌女性患者，在開始新輔助化療前、前三個治療周期結(jié)束時，和手術(shù)前接受了超聲和超聲引導(dǎo)的DOT。DOT系統(tǒng)由一個10厘米的手持探頭，和一個在朱的實驗室開發(fā)的近紅外系統(tǒng)組成。

“在這項技術(shù)中，近紅外光被傳送到乳房組織并被腫瘤吸收，”朱說。“如果沒有腫瘤，反射回乳房組織表面的光線會更強。使用斷層掃描圖像重建算法，可以重建腫瘤吸收圖，并且可以從吸收圖計算總血紅蛋白濃度多個光波長，總血紅蛋白濃度與腫瘤血管直接相關(guān)，這項技術(shù)非常靈敏，光穿透深度可以達到4厘米到5厘米，但分辨率較低，所以我們將其與超聲波耦合以提高分辨率。”

朱說，通過這種雙模態(tài)組合，研究人員可以確定腫瘤的脈管系統(tǒng)或血管網(wǎng)絡(luò)是否在減少，腫瘤大小是否在縮小，這預(yù)示著良好的治療反應(yīng)。否則，腫瘤可能對治療沒有反應(yīng)，醫(yī)生可能會考慮早期手術(shù)，或更改為不同的治療方案，以改善患者的治療結(jié)果。

展望未來，希望將DOT系統(tǒng)做得更小，以便它可以在輸液診所的患者床邊使用。最終，她希望將其與現(xiàn)有的緊湊且低成本的超聲機器集成，以提供雙模態(tài)成像評估。

“我們可以在治療前和早期治療周期，對患者進行成像，以幫助醫(yī)生確定哪些人有反應(yīng)，哪些人沒有反應(yīng)，”她說。“如果我們能盡早做出決定，我們就不必繼續(xù)給患者服用有毒的化療藥物，并在治療結(jié)束時，發(fā)現(xiàn)腫瘤對藥物沒有反應(yīng)。”