New 3-D colonscopia facilita il rilevamento delle lesioni precancerose

Maggio 18, 2016 Admin Salute 0 0
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Ricercatori del MIT hanno sviluppato una nuova tecnologia di endoscopia che potrebbe rendere più facile per i medici a rilevare le lesioni precancerose del colon. La diagnosi precoce di queste lesioni ha dimostrato di ridurre i tassi di mortalità per tumore del colon-retto, che uccide circa 50.000 persone l'anno negli Stati Uniti.

La nuova tecnica, nota come fotometrico endoscopia stereo, in grado di catturare immagini topografiche della superficie colon con immagini bidimensionali tradizionali. Tali immagini rendono più facile vedere escrescenze precancerose, tra cui le lesioni piatte che l'endoscopia tradizionale di solito manca, dice Nicholas Durr, un ricercatore nel M Consorzio Vision + Madrid-MIT, una comunità costituita recentemente da ricercatori medici di Boston e Madrid.

"Nello screening colonscopia convenzionale, cercate queste caratteristiche grandi polipi che crescono nel lume del colon, che sono relativamente facili da vedere", spiega Durr. "Tuttavia, molti studi negli ultimi anni hanno dimostrato che più sottili, lesioni nonpolypoid possono anche causare il cancro."




Durr è l'autore maggiore di un documento che descrive la nuova tecnologia nel Journal of Biomedical Optics. L'autore principale del documento è Vicente Parot, ricercatore del Consorzio M + Vision. I ricercatori del Massachusetts General Hospital (MGH) hanno partecipato anche al progetto.

Negli Stati Uniti, colonscopie sono consigliati a partire all'età di 50 anni, e sono accreditati con la riduzione del rischio di morte per cancro del colon-retto di circa la metà. Colonscopia tradizionale usa endoscopi con telecamere a fibra ottica per catturare le immagini.

Durr ed i suoi colleghi, in cerca di problemi di salute che potrebbero essere risolti con la nuova tecnologia ottica, si resero conto che era necessario per rilevare lesioni che la colonscopia può mancare. Una tecnica chiamata cromoendoscopia, in cui un colorante viene spruzzato nel colon per evidenziare cambiamenti topografici, offre una migliore sensibilità, ma non viene usato perché richiede troppo tempo.

"Fotometrica stereo endoscopia può potenzialmente fornire contrasto simile a cromoendoscopia", spiega Durr. "E perché è una tecnica completamente ottica, si può dare il contrasto con la semplice pressione di un tasto."

Originariamente sviluppato come una tecnica di visione artificiale, fotometrica imaging stereo può riprodurre la topografia di una superficie misurando la distanza tra più fonti di luce e la superficie. Tali distanze vengono utilizzati per calcolare la pendenza della superficie rispetto alla sorgente di luce, generando una rappresentazione di eventuali urti o altre caratteristiche superficiali.

Tuttavia, i ricercatori hanno dovuto modificare la tecnologia originale per endoscopia perché non c'è modo di conoscere la distanza precisa tra la punta dell'endoscopio e la superficie del colon. Per questo motivo, le immagini generate durante i primi tentativi contenevano distorsioni, specialmente in luoghi in cui l'altezza della superficie cambia gradualmente.

Per eliminare queste distorsioni, i ricercatori hanno sviluppato un metodo per filtrare le informazioni spaziali dalle superfici più lisce. La tecnologia risultante, che richiede almeno tre sorgenti luminose, non calcola l'altezza esatta o profondità di caratteristiche superficiali ma crea una rappresentazione visiva che consente colonoscopist per determinare se c'è una lesione o polipo.

"Quello che è interessante di questa tecnica per la colonscopia è che fornisce una dimensione aggiunta di informazioni di diagnostica, in particolare morfologia circa tridimensionale sulla superficie del colon", dice Nimmi Ramanujam, un professore di ingegneria biologica presso la Duke University, che non faceva parte del gruppo di ricerca.

I ricercatori hanno costruito due prototipi - uno 35 millimetri di diametro, che sarebbe troppo grande da usare per colonscopia e uno 14 millimetri di diametro, la dimensione di una tipica colonscopio. Nei test con un colon silicio artificiale, i ricercatori hanno scoperto che entrambi i prototipi potrebbero creare rappresentazioni 3-D di polipi e lesioni piatte.

La nuova tecnologia dovrebbe essere facilmente incorporato in nuovi endoscopi, dice Durr. "Un sacco di colonoscopes esistenti già più fonti di luce", dice. "Dal punto di vista hardware tutto ciò che devono fare è alternare le luci e poi aggiornare il loro software per elaborare questi dati fotometrici."

I ricercatori hanno in programma di testare la tecnologia nei pazienti umani negli studi clinici al MGH e l'Ospedale Clinico San Carlos di Madrid. Stanno anche lavorando su algoritmi aggiuntivi per computer che potrebbe contribuire per automatizzare il processo di identificazione polipi e lesioni dalle informazioni topografiche generato dal nuovo sistema.

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