Optisk mammografi, eller OM, som använder ofarligt rött eller infrarött ljus, har utvecklats för användning i samband med röntgen för diagnos eller övervakning i fall som kräver upprepad avbildning där stora mängder joniserande strålning bör undvikas. På OSA Biophotonics Congress:Biomedical Optics -mötet, höll 3-6 april i Hollywood, Florida, USA, forskare från Milano, Italien, kommer att rapportera ett framsteg inom instrumentutveckling som ökar OM:s känslighet med så mycket som 1000 gånger.

Under 2012, det senaste året för vilket data är tillgängliga, mer än 1,7 miljoner kvinnor världen över fick diagnosen bröstcancer. Många av dessa diagnoser ställs med röntgenmammografi. Även om det är standard och används ofta, Röntgenbilder för bröstcancer lider av både låg känslighet (50-75%) och användning av joniserande strålning som inte kan anses vara helt säker.

Det nyutvecklade instrumentet ersätter två fotomultiplikatorrör (PMT) för befintliga instrument med en åttakanalig sond med kiselfotomultiplikatorer (SiPM) och en flerkanalig tid-till-digital-omvandlare. Dessa ändringar eliminerar ett tidssvinnande steg före skanning som krävdes för att undvika skador på PMT:erna. Förutom ökad känslighet, det nya instrumentet är både mer robust och billigare.

Medan röntgenmammografi används i stor utsträckning och fortfarande är den rekommenderade metoden för rutinmässiga visningar, dess användning begränsas av patientens ålder, vikt eller kroppsmassindex, om hormonersättningsterapi används eller inte, och andra frågor. Dessutom, dess noggrannhet - särskilt när den används hos yngre kvinnor - har ifrågasatts. Andra bildtekniker, såsom MR och ultraljud, ibland föreslås, men inte heller är en effektiv ersättning för röntgenmammografi.

Optiska avbildningsmetoder, å andra sidan, har fått allt större intresse för bröstcancerdiagnos eftersom både synligt och infrarött ljus är mycket känsliga för blodvolym och syresättning. Tumörer kännetecknas av en hög volym blod på grund av den ökade vaskulariseringen som uppstår när tumörer växer. OM kan användas för att mäta blodvolym, syresättning, lipid, vatten och kollageninnehåll för ett misstänkt område identifierat genom standardröntgenbild. Kollagenmätningar är särskilt viktiga eftersom denna art är känd för att vara involverad i uppkomsten och utvecklingen av bröstcancer.

En stor nackdel med OM -avbildning är den dåliga rumsliga upplösningen som hittills har uppnåtts. Bröstcancertumörer större än 1 centimeter är mycket farliga och mer sannolikt leder till döden, så en framgångsrik screeningsteknik måste kunna lösa mindre skador. Detta är fortfarande ett problem med OM-avbildning som en fristående teknik, men att kombinera OM med andra avbildningsmetoder visar något lovande.

En möjlig fördel för OM, dock, är att endast ett försiktigt tryck behöver appliceras på bröstvävnaden, i skarp kontrast till standardtekniken för röntgenbild. Faktiskt, bröstkompression tenderar att minska blodvolymen i vävnaden, vilket skulle störa OM -bilden, så vissa tredimensionella OM-detektorer som utvecklas använder ingen komprimering alls utan, snarare, omger bröstvävnaden med ringar av ljuskällor och detektorer.

Medan dålig rumslig upplösning av OM -metoder fortfarande är en utmaning, metoden visar lovande för användning vid pre-kirurgisk kemoterapi. Som Edoardo Ferocino, Politecnico di Milano, Italien, medförfattare till verket förklarar, "Denna teknik kan ge information om resultatet av kemoterapi bara några veckor efter behandlingens början, eller möjligen ännu tidigare. "Ferocinos grupp planerar kliniska studier för att undersöka användningen av OM för att övervaka och förutsäga resultatet av kemoterapi.

Utredarna i Milano arbetar med ett större konsortium på ett projekt som kallas SOLUS, "Smart optisk och ultraljudsdiagnostik av bröstcancer." Detta projekt finansieras av Europeiska unionen genom Horizon 2020 Research and Innovation Program och syftar till att kombinera optiska avbildningsmetoder med ultraljud för att förbättra specificiteten vid diagnosen bröstcancer.