По оценкам исследователей, до 10 000 пациентов с раком прямой кишки ежегодно подвергаются ненужным хирургическим операциям и более 25 000 страдают тазовым сепсисом, раневой инфекцией и необратимыми нарушениями в результате агрессивной хирургии.
Это потому, что трудно достоверно сказать, какие пациенты, прошедшие курс химиотерапии и лучевой терапии, все еще нуждаются в операции. Еще одна проблема заключается в том, что хирурги не имеют четких указаний относительно того, сколько тканей, помимо раковой опухоли, им следует удалить.
Исследователь из Университета Кейс Вестерн Резерв стремится дать ответы на обе неопределенности, анализируя особенности, обнаруживаемые на магнитно-резонансных изображениях, регулярно получаемых перед операцией, и патологических образцах, удаленных во время операции.
Детали слишком малы, чтобы их можно было увидеть человеческим глазом, но их можно измерить с помощью компьютера. В сочетании с известными исходами у прошлых пациентов эти функции могут использоваться для оценки рисков и хирургических карт для новых пациентов.
"Поскольку у нас есть доступ к изображениям и патологии, мы можем создавать точные карты остаточного заболевания," сказал Сатиш Вишванат, доцент кафедры биомедицинской инженерии и член Центра компьютерной визуализации и персонализированной диагностики (CCIPD) в Case Western Reserve. "Эти аналитические данные можно использовать в качестве ориентира для хирургических полей – GPS для хирургов."
Вишванат получил трехлетний грант от Министерства обороны в размере 569 000 долларов США на финансирование проекта.
Колоректальный рак, очевидно, не ограничивается только военнослужащими, он является третьим по распространенности раком среди ветеранов и военнослужащих.
Хотя исследования показывают, что менее инвазивная лапароскопическая хирургия дает больше преимуществ, более 90 процентов подвергаются радикальной хирургии, в основном из-за отсутствия надежных рекомендаций. Тем не менее, от 5 до 10 процентов страдают от местных рецидивов, что является важной причиной смерти среди ветеранов старшего возраста.
Анализируя изображения и данные, Вишванат и другие исследователи стремятся узнать, какие особенности, такие как текстуры, связанные с поражениями или фиброзом, связаны с остаточным заболеванием.
Исследователи будут совместно регистрировать или совмещать и объединять МР-изображения после химиолучевой терапии с изображениями послеоперационной патологии. Затем они попытаются определить, какие особенности МРТ связаны с исходами пациентов – вернулся ли рак, у них возникло недержание мочи или другие нарушения, или они победили болезнь с небольшим побочным ущербом с хирургическим вмешательством или без него.
Исследователи разработают систему оценки рисков на основе этих ассоциаций. Оценка поможет врачам определить, каким пациентам требуется операция после химиотерапии и лучевой терапии, а каким нет.
Для тех, кто нуждается в операции, ассоциации будут использоваться для определения границ. Цель состоит в том, чтобы удалить достаточно ткани, чтобы предотвратить рецидив рака, но не более того. Исследователи полагают, что это уменьшит количество метастазов, а также количество нарушений, вызванных чрезмерно агрессивным хирургическим вмешательством.
Соисследователи этого проекта: Джозеф Уиллис, профессор патологии; Радж Паспулати, доцент радиологии; Конор Делани, профессор хирургии (клиника Кливленда); Пинфу Фу, доцент кафедры эпидемиологии и биостатистики; и Сэнфорд Марковиц, профессор гематологии и онкологии и исследователь рака толстой кишки из Медицинской школы Кейс Вестерн Резерв; Анант Мадабхуши, профессор биомедицинской инженерии в инженерной школе Case и директор CCIPD; и Эрик Мардерштейн, хирург, Медицинский центр по делам ветеранов им. Луи Стоукса в Кливленде. Пабло Рос, председатель отделения радиологии в Медицинской школе Кейс Вестерн Резерв, будет выступать в качестве консультанта.
Исследователи будут использовать постхимиолучевые изображения и образцы патологии из Медицинского центра университетских больниц для разработки хирургического GPS и оценок риска. Они будут проверять инструменты, используя изображения и результаты патологии, а также оценки от Stokes Cleveland VA.