Informator uniwersytecki
numer 014
maj 2022
★
5
Wirtualne biopsje zmian nowotworowych piersi – pionierski pomysł naukowców UML
Zespół naukowy pod kierownictwem prof. dr hab. Radosława Pietury z Zakładu Elektroradiologii Uniwersytetu Medycznego w Lublinie otrzymał dofinansowanie w ramach programu Horyzont Europa na realizację projektu pt. „MIRACLE the platform for virtual biopsies; introducing Metabolic MRI-as-a-Service for oncologic care”. Projekt MIRACLE będzie realizowany w partnerstwie z Niemieckim Centrum Badań nad Rakiem w Heidelberg (NCT), Uniwersyteckim Centrum Medycznym Utrecht (UMCU) oraz firmą innowacyjną WAVETRONICA.
Celem projektu jest opracowanie i wprowadzenie na rynek pionierskiego urządzenia do skanerów rezonansu magnetycznego (MR), umożliwiającego przeprowadzanie wirtualnych biopsji zmian nowotworowych piersi. Poresekcyjna, histopatologiczna ocena guza posiada dotychczas największy, bo 90% poziom ufności, ale niestety jest możliwa dopiero po wykonaniu operacji chirurgicznej. Biopsja jest mniej inwazyjną niż operacja metodą diagnostyczną, ale jednocześnie dokładność jej spada do 75%. W wyniku dotychczasowych procedur diagnostycznych aż 33% kobiet chorujących na raka piersi otrzymuje niepotrzebnie chemioterapie. Nowa cewka MR posiada całkowicie inną konstrukcje niż dotychczasowe, ponieważ obraz oparty jest o detekcję atomów fosforu 31P a nie atomów wodoru 1H wykorzystywanych w codziennej, szpitalnej praktyce. Dodatkowo pacjent umieszczany jest MR w polu magnetycznym o indukcji 7T, co pozwala na uzyskanie znacznie silniejszego sygnału niż w standardowych, szpitalnych aparatach 1,5T oraz 3T. Uzyskany w nowej cewce sygnał pozwala na podstawie spektroskopii fosforowej (31P MRS) w rezonansie 7T identyfikować biomarkery i analizować unikalne dane metaboliczne, umożliwiając ocenę skuteczności planowanej chemioterapii. Oznacza to, że analizie będą poddane obrazy, podobnie jak w standardowych aparatach i cewkach, ale i dane spektroskopowe substancji biorących udział w metabolizmie komórek. Określenie ilości i charakteru pewnych substancji pozwoli na zdefiniowanie nie tylko rodzaju guza ale i predylekcję odpowiedzi na różne sposoby leczenia. Tzw. obrazowanie metaboliczne to przyszłość diagnostyki i skutecznego leczenia onkologicznego. Przechodzimy z obrazowania tkanek do obrazowania ich metabolizmu. Metoda analizy metabolicznej jest kolejnym nowatorskim rozwiązaniem opracowanych wspólnie z uniwersytetem w Utrechcie. Wstępne badania pozwalają uzyskać wyższą dokładność niż obecna standardowa praktyka (96% vs. 67%) w przewidywaniu niepotrzebnej chemioterapii. To w pełni nieinwazyjne, dokładne i szybkie podejście predykcyjne pomoże w dobraniu najlepszego planu leczenia, biorącego pod uwagę cechy guza i indywidualne uwarunkowania pacjenta. Dodatkową wartością projektu jest podejście serwisowe zapewniające dostawę technologii spójnej i prostej, zapewniającej szybkie uzyskanie wyniku analizy metabolicznej, co umożliwia równą opiekę dla wszystkich pacjentów niezależnie od ośrodka, w którym są badani i leczeni. Dotyczy to cewki MR typu plug-and-play, nie wymagającej dodatkowych urządzeń oraz oprogramowania, które można stosować we wszystkich systemach MR, firm: Philips, Siemens i GE. Powyższa konfiguracja pozwala na równą opiekę dla wszystkich pacjentów, niezależnie od tego, czy jest to szpital akademicki, szpital drugiej linii, czy szpital w kraju o niższym wskaźniku opieki zdrowotnej, takim jak Polska. Budowa modelu biznesowego, optymalizacja komercjalizacji i monetyzacji służyć będzie wyrównywaniu poziomu opieki zdrowotnej w całej Europie. Niestety Polska posiada dużo do zyskania, ponieważ jest jedynym krajem w Europie, w którym śmiertelność kobiet chorych z rakiem piersi rośnie a nie maleje. Według wstępnych szacunków zwiększenie skuteczności diagnostyki i poprawa doboru metod leczenia może zapobiec 38,2% zgonów osób w krajach o niskich nakładach na opiekę zdrowotną jak Polska.
Zastosowanie opisywanych rozwiązań w poprawie skuteczności leczenia raka piersi może zostać rozszerzone do różnych rodzajów raka litego. Skalowanie metody może zmienić obraz całej onkologii guzów złośliwych.
Zespół naukowców z Lublina zajmie się dostosowaniem cewki MR do współpracy z wysokopolowym rezonansem magnetycznym 7T GE, znajdującym się w Centrum ECOTECH-COMPLEX. Mgr Konrad Wawrzycki będzie odpowiadać za optymalizacje interfejsu nowej cewki i protokół badania, mgr inż. Anna Pankowska i mgr Paulina Kozioł za wykonanie badań MR 7T i analiza metaboliczna. Co najmniej 50 (do 90) pacjentek leczonych z powodu raka piersi poddanych zostanie badaniom przy użyciu nowej metody a ich terapia oparta będzie o wyniki badań. Leczenie chirurgiczne i chemioterapeutyczne koordynować będzie dr Magda Skórzewska i dr Andrzej Kurylcio z Kliniki Chirurgii Onkologicznej UM w Lublinie kierowanej przez Prof. Wojciecha Polkowskiego. Końcowy, ale równie ważny etap projektu to opracowanie modelu biznesowego wprowadzenia urządzenia na polski rynek, uzyskanie certyfikacji i refundacji NFZ tak aby jak najszybciej udostępnić metodę polskim pacjentkom.
Celem projektu jest opracowanie i wprowadzenie na rynek pionierskiego urządzenia do skanerów rezonansu magnetycznego (MR), umożliwiającego przeprowadzanie wirtualnych biopsji zmian nowotworowych piersi. Poresekcyjna, histopatologiczna ocena guza posiada dotychczas największy, bo 90% poziom ufności, ale niestety jest możliwa dopiero po wykonaniu operacji chirurgicznej. Biopsja jest mniej inwazyjną niż operacja metodą diagnostyczną, ale jednocześnie dokładność jej spada do 75%. W wyniku dotychczasowych procedur diagnostycznych aż 33% kobiet chorujących na raka piersi otrzymuje niepotrzebnie chemioterapie. Nowa cewka MR posiada całkowicie inną konstrukcje niż dotychczasowe, ponieważ obraz oparty jest o detekcję atomów fosforu 31P a nie atomów wodoru 1H wykorzystywanych w codziennej, szpitalnej praktyce. Dodatkowo pacjent umieszczany jest MR w polu magnetycznym o indukcji 7T, co pozwala na uzyskanie znacznie silniejszego sygnału niż w standardowych, szpitalnych aparatach 1,5T oraz 3T. Uzyskany w nowej cewce sygnał pozwala na podstawie spektroskopii fosforowej (31P MRS) w rezonansie 7T identyfikować biomarkery i analizować unikalne dane metaboliczne, umożliwiając ocenę skuteczności planowanej chemioterapii. Oznacza to, że analizie będą poddane obrazy, podobnie jak w standardowych aparatach i cewkach, ale i dane spektroskopowe substancji biorących udział w metabolizmie komórek. Określenie ilości i charakteru pewnych substancji pozwoli na zdefiniowanie nie tylko rodzaju guza ale i predylekcję odpowiedzi na różne sposoby leczenia. Tzw. obrazowanie metaboliczne to przyszłość diagnostyki i skutecznego leczenia onkologicznego. Przechodzimy z obrazowania tkanek do obrazowania ich metabolizmu. Metoda analizy metabolicznej jest kolejnym nowatorskim rozwiązaniem opracowanych wspólnie z uniwersytetem w Utrechcie. Wstępne badania pozwalają uzyskać wyższą dokładność niż obecna standardowa praktyka (96% vs. 67%) w przewidywaniu niepotrzebnej chemioterapii. To w pełni nieinwazyjne, dokładne i szybkie podejście predykcyjne pomoże w dobraniu najlepszego planu leczenia, biorącego pod uwagę cechy guza i indywidualne uwarunkowania pacjenta. Dodatkową wartością projektu jest podejście serwisowe zapewniające dostawę technologii spójnej i prostej, zapewniającej szybkie uzyskanie wyniku analizy metabolicznej, co umożliwia równą opiekę dla wszystkich pacjentów niezależnie od ośrodka, w którym są badani i leczeni. Dotyczy to cewki MR typu plug-and-play, nie wymagającej dodatkowych urządzeń oraz oprogramowania, które można stosować we wszystkich systemach MR, firm: Philips, Siemens i GE. Powyższa konfiguracja pozwala na równą opiekę dla wszystkich pacjentów, niezależnie od tego, czy jest to szpital akademicki, szpital drugiej linii, czy szpital w kraju o niższym wskaźniku opieki zdrowotnej, takim jak Polska. Budowa modelu biznesowego, optymalizacja komercjalizacji i monetyzacji służyć będzie wyrównywaniu poziomu opieki zdrowotnej w całej Europie. Niestety Polska posiada dużo do zyskania, ponieważ jest jedynym krajem w Europie, w którym śmiertelność kobiet chorych z rakiem piersi rośnie a nie maleje. Według wstępnych szacunków zwiększenie skuteczności diagnostyki i poprawa doboru metod leczenia może zapobiec 38,2% zgonów osób w krajach o niskich nakładach na opiekę zdrowotną jak Polska.
Zastosowanie opisywanych rozwiązań w poprawie skuteczności leczenia raka piersi może zostać rozszerzone do różnych rodzajów raka litego. Skalowanie metody może zmienić obraz całej onkologii guzów złośliwych.
Zespół naukowców z Lublina zajmie się dostosowaniem cewki MR do współpracy z wysokopolowym rezonansem magnetycznym 7T GE, znajdującym się w Centrum ECOTECH-COMPLEX. Mgr Konrad Wawrzycki będzie odpowiadać za optymalizacje interfejsu nowej cewki i protokół badania, mgr inż. Anna Pankowska i mgr Paulina Kozioł za wykonanie badań MR 7T i analiza metaboliczna. Co najmniej 50 (do 90) pacjentek leczonych z powodu raka piersi poddanych zostanie badaniom przy użyciu nowej metody a ich terapia oparta będzie o wyniki badań. Leczenie chirurgiczne i chemioterapeutyczne koordynować będzie dr Magda Skórzewska i dr Andrzej Kurylcio z Kliniki Chirurgii Onkologicznej UM w Lublinie kierowanej przez Prof. Wojciecha Polkowskiego. Końcowy, ale równie ważny etap projektu to opracowanie modelu biznesowego wprowadzenia urządzenia na polski rynek, uzyskanie certyfikacji i refundacji NFZ tak aby jak najszybciej udostępnić metodę polskim pacjentkom.
Autor: prof. dr hab. Radosław Pietura
Redakcja zajmuje się opracowaniem dostarczonych materiałów do artykułów i nie odpowiada za ich wartość merytoryczną. Za wartość merytoryczną odpowiadają ich twórcy.
© 2022 Centrum Symulacji Medycznej UM w Lublinie