Междисциплинарная исследовательская группа из Йены (Германия) разработала инновационный эндоскоп, который может точно идентифицировать и выборочно удалять опухолевую ткань в режиме реального времени во время операции.

Объединяя самые современные лазерные и визуальные технологии с искусственным интеллектом , этот подход открывает новые возможности для улучшения шансов пациентов на выздоровление. Результаты этого исследования опубликованы в журнале Science Advances .

Полное удаление опухоли без повреждения здоровой ткани является одной из самых сложных задач в онкологической хирургии. Современные методы, такие как интраоперационный забор образцов ткани, дают только постфактум представление об успешности операции.

Группа ученых из Института фотонных технологий имени Лейбница (Leibniz IPHT) в Йене в сотрудничестве с Университетом имени Фридриха Шиллера (FSU), Университетской клиникой Йены и базирующейся в Йене компанией Grintech разработала инновационное решение этой проблемы: эндоскоп, работающий на основе света и искусственного интеллекта, точно определяет границы опухоли без использования красителей.

«Наша технология объединяет различные методы оптической визуализации как часть подхода мультимодальной визуализации для анализа химических и структурных свойств ткани в реальном времени», — объясняет профессор, доктор Юрген Попп, научный руководитель Лейбницского IPHT и директор Института физической химии Йенского университета, который работает над технологией со своей командой уже более десяти лет. «Это позволяет нам определять границы опухоли с высокой точностью».

Искусственный интеллект системы быстро обрабатывает данные, предоставляя хирургам полезную информацию. «Это позволяет хирургам принимать точные решения во время самой процедуры», — добавляет Маттео Кальварезе, ведущий автор исследования и аспирант Лейбницского IPHT.

Сочетание диагностики и терапии
Уникальность этой новой технологии заключается в ее двойной возможности: интеграция диагностики и терапии в одном устройстве. Встроенный фемтосекундный лазер точно удаляет больную ткань, не затрагивая при этом окружающую здоровую ткань.

«Принцип «наблюдай и лечи» является значительным достижением, поскольку он делает хирургию более безопасной и повышает шансы пациентов на выздоровление», — говорит профессор, доктор Орландо Гунтинас-Лихиус, директор отделения отоларингологии университетской больницы в Йене (Германия) и соавтор исследования.

«Для нас, хирургов, это означает, что мы можем удалять опухоли более эффективно, сохраняя здоровые ткани. Это может значительно снизить необходимость в последующих операциях и уменьшить нагрузку на пациентов».

Этот принцип уже успешно опробован в доклинических исследованиях на образцах тканей 15 пациентов. Технология продемонстрировала точность 96% при идентификации опухолевой ткани и достигла беспрецедентного уровня точности при ее удалении.

Оптическая прецизионная технология из Йены
Большой вклад в развитие этой технологии внесла компания Grintech из Йены (Германия), которая разработала высокоточные миниатюрные оптические компоненты для эндомикроскопа и собрала их в полноценную аппликаторную систему. Это позволяет детально визуализировать структуры тканей и их химический состав с тем же качеством, что и большие лабораторные микроскопы.

«Наши оптические системы обеспечивают точность, необходимую для успешного применения этой технологии при эндоскопических исследованиях», — говорит доктор Бернхард Мессершмидт, генеральный директор Grintech. «Эта инновация стала возможной только благодаря тесному обмену между промышленностью, клиниками и исследованиями здесь, в Йене».

От исследований к клиническому применению
Разработка этой технологии является частью проекта TheraOptik. В настоящее время технология находится на стадии доклинических испытаний. Следующий шаг — клиническое испытание с более многочисленной группой пациентов.

«Наша цель — сделать этот метод на основе света стандартным инструментом в онкологической хирургии в течение следующих нескольких лет», — говорит профессор Попп. В долгосрочной перспективе эта технология может быть применена и в других областях медицины, таких как дерматология или нейрохирургия.