Tidig diagnos av sköldkörtelcancer kan förbättra patientens sannolikhet för återhämtning, men nuvarande screeningmetoder använder instrument med dålig känslighet och kan ge felaktiga resultat. Följaktligen, läkare måste ofta förlita sig på ofullständig information för att fatta diagnostiska beslut och rekommendera behandlingar, och detta kan leda till att patienter får onödiga operationer eller upplever en minskad livskvalitet.

Nyligen, ett team av internationella forskare utvecklade en vårdcentral som skulle möjliggöra konsekvent och kostnadseffektiv screening för sköldkörtelnoduler. Deras arbete ingår i ett europeiskt projekt Horizon 2020 med titeln:"Laser- och ultraljudsanalysator för sköldkörtelnoduler, "eller LUCA. De kommer att presentera projektets framsteg på OSA Biophotonics Congress:Optik i Life Sciences -mötet, Florida, 3-6 april 2018.

"Problemet ligger i den dåliga specificiteten hos de nuvarande tillvägagångssätten som leder till ett betydande antal onödiga biopsier och operationer, "sa Turgut Durduran, projektkoordinator och professor vid ICFO - Institute of Photonic Sciences, Barcelona, Spanien. "Tyvärr, nuvarande avbildnings- eller screeningmetoder kan inte skilja godartade knölar från godartade knölar med en god specificitet. "

Standardmetoder för sköldkörtelundersökning involverar för närvarande ett initialt ultraljud med suboptimal känslighet och upplösning. Om ultraljudet upptäcker en onormal knöl, kliniker utför en fin nålaspirationsbiopsi (FNAB), att testa för malignitet. Men, FNAB -resultat är ofta icke -diagnostiska eller falska positiva. Dessa felaktigheter kan utsätta patienter för onödiga operationer.

LUCA -projektets mål är att utveckla en teknik som förbättrar datainsamling för läkare genom att samtidigt undersöka kemisk konstitution, vattenkoncentration, struktur och hemodynamik, som blodflöde och syresättning, av vävnad. Denna nya enhet bygger på den nuvarande ultraljudsstandarden med en "hybridoptik/US [ultraljud] -sond."

Enhetens optiska moduler använder nära-infrarött tidsupplöst spektroskopi (TRS) och diffus korrelationsspektroskopi (DCS) för att samla in alla vävnadsdata, var och en oberoende av teknik på kommersiell nivå redan. DCS -lasersubsystemet har en fiberkopplad laserdiod på 785 nanometer och specialutvecklad kör- och kylelektronik. Den anpassade designen sänker enhetskostnaden med 10-15 gånger den för ett vanligt DCS-lasersystem.

Den optiska modulen samlar också in data om kromoforkoncentrationer, som vatten och lipider, genom TRS. TRS -delsystemet, som har fotomultiplikatorer och tidskorrelerad enkel fotonräkning, sänker också kostnaden till cirka fem gånger lägre än kommersiellt tillgängliga ekvivalenter.

Enligt laget, den höga förekomsten av sköldkörtelknutor, upp till 76% av befolkningen, innebär att även blygsamma strategiförbättringar för att karakterisera lesioner kan ha en stor positiv inverkan. Och faktiskt, de har redan sett hur denna optiska innovation kan påverka patienternas liv om det vore på kliniken.

"I en pilotstudie, bara det faktum att ultraljudsscreeningen utfördes bredvid våra mätningar identifierade en malign knöl i en frisk, ung volontär, och vi har sett att många knölar som gick ända till en operation visade sig vara godartade, säger Durduran.

Forskarna rapporterar att LUCA -projektet också är unikt i samarbetet inom hela det vetenskapliga samfundet. Konsortiet drar nytta av akademin, industri och kliniska resurser.