Հայտնաբերման նոր երկմոդալ ոչ ինվազիվ մեթոդը կարող է պարզեցնել և արագացնել մելանոմայի (մաշկի քաղցկեղի) և բարորակ նորագոյացությունների տարբերակումը

Օպտիկական կոհերենտ տոմոգրաֆիայի (ՕԿՏ) և ռամանյան սպեկտրոսկոպիայի համադրումը նոր հետազոտության մեջ մեքենայական ուսուցման ալգորիթմի հետ զուգակցված կիրառման դեպքում հասել է 96,9% ճշգրտության՝ մելանոմայի և բարորակ նորագոյացությունների տարբերակման հարցում։ Մեթոդը նաև ունեցել է ընդունիչի գործառնական բնութագրի կորի տակ գտնվող 0,99 մակերես։ Արդյունքները հրապարակվել են Journal of Biophotonics ամսագրում։

Մելանոմայի վաղ ախտորոշումը կարող է հսկայական ազդեցություն ունենալ հիվանդների գոյատևման վրա, նշում են հեղինակները, հայտնում է Planet Today-ը։ Այն հիվանդները, որոնց մոտ հիվանդությունը հայտնաբերվել է վաղ փուլում, ունեն 99% 5-ամյա գոյատևման ցուցանիշ, սակայն եթե քաղցկեղը մետաստազավորվում է հեռավոր օրգաններ, գոյատևման ցուցանիշը նվազում է մինչև ընդամենը 35%։ Մելանոման դժվար է հայտնաբերել, քանի որ դրա ախտորոշումը սովորաբար սկսվում է բժշկի կողմից տեսողական զննումից կամ դերմատոսկոպիայի միջոցով, որին հաջորդում է հաստատող հյուսվածքաբանական հետազոտությունը։

«Սակայն այս տեսողական ախտորոշումների ճշգրտությունը մեծապես կախված է ախտորոշող բժշկի փորձից և գիտելիքներից»,— գրում են հեղինակները՝ հավելելով, որ գոյություն ունեցող համակարգի անկատարությունը վկայում է հուսալի, ճշգրիտ և ոչ ինվազիվ ախտորոշիչ մեթոդների հստակ անհրաժեշտության մասին, որոնք կարող են օգնել բժիշկներին գործել ավելի արագ և վստահ։

Նոր հետազոտության մեջ հեղինակներն անդրադարձել են երկու մեթոդի՝ փորձելով լուծել այս խնդիրը։ Նրանք բացատրել են, որ ՕԿՏ-ն ունակ է ստեղծել բարձր լուծաչափով պատկերներ, որոնք մրցակցում են հյուսվածքաբանական կտրվածքների հետ։ Նախորդ հետազոտությունները ցույց են տվել, որ այս մեթոդի համադրումը մեքենայական ուսուցման հետ կարող է հասնել 73% ճշգրտության՝ ակտինիկ կերատոզի հայտնաբերման և 81% ճշգրտության՝ բազալ բջջային կարցինոմայի հայտնաբերման դեպքում։ Ճշգրտության այս ցուցանիշները ՕԿՏ-ի և մեքենայական ուսուցման ներուժի կշռադատված ապացույցներ են, ըստ հեղինակների, սակայն կատարելագործման հնարավորություններ դեռ կան։

Միևնույն ժամանակ, ռամանյան սպեկտրոսկոպիան նույնպես ուսումնասիրվել է որպես մաշկի քաղցկեղի հնարավոր ախտորոշիչ գործիք։ Հետազոտողները կիրառել են ՕԿՏ պարամետրերը, ներառյալ մարման գործակիցները, դետերմինացիայի գործակիցը (R²) և միջին քառակուսային սխալը (RMSE)՝ հնարավոր մելանոմային և առողջ ախտահարումները տարբերակելու համար։ Նրանք նաև ինտեգրել են ռամանյան սպեկտրոսկոպիան ՕԿՏ սարքի մեջ՝ օպտիկական վերլուծությունը բարելավելու և տարբեր ախտահարումների կենսաքիմիական բնութագրերը ստանալու համար, ինչը, ինչպես հույս ունեին հեղինակները, կբարձրացներ կառուցվածքի ընդհանուր ամրությունը։ Այս գործիքները մեքենայական ուսուցման հետ համատեղելով՝ նրանց նպատակն էր պարզել, թե արդյոք համադրությունը կգործի որպես ոչ ինվազիվ և ավելի օբյեկտիվ ախտորոշիչ գործիք in vivo։

Հեղինակները 66-ամյա կամավոր տղամարդու ազդրերից ախտահարված մաշկի 2 նմուշ են վերցրել։ Նույն կամավորից  2 նմուշ ընտրելով՝ հետազոտողները կարողացել են ենթադրել, որ 2 ախտահարումների միջև ցանկացած տարբերություն պայմանավորված կլինի տարբեր կենսաքիմիական հատկություններով, այլ ոչ թե մաշկի անհատական բնութագրերի հետ կապված տատանումներով։

Ի լրումն նոր ոչ ինվազիվ մոտեցման կիրառմամբ նմուշների վերլուծության, հեղինակները վիրահատական եղանակով հեռացրել են երկու ախտահարումներն էլ՝ հյուսվածքաբանական հետազոտության և վերջնական ախտորոշման համար։ Դրանցից մեկը ճանաչվել է բարորակ նևուս, իսկ մյուսը՝ չարորակ մելանոմա in situ։ Լրացուցիչ պարամետրերի օգտագործումը և ՕԿՏ-ի զուգակցումը ռամանյան սպեկտրոսկոպիայի հետ բարձրացրել են նրանց եզրակացությունների ճշգրտությունը։ «Ռամանյան սպեկտրոսկոպիան բացահայտել է տարբերություններ կարոտինոիդների, ամիդ-I-ի և CH2–CH3-ի կառուցվածքներում մելանոմայի և նևուսների միջև, ինչը հաստատում է ՕԿՏ-ի եզրակացությունները»,— պարզել են հեղինակները։ «Ինքնաֆլուորեսցենցիայի ֆոնի ինտենսիվության փոփոխությունները լրացուցիչ կերպով տարբերակել են ախտահարումների տեսակները և բարելավել ախտահարումների գնահատումը»։ Հետազոտողները նշել են, որ ավելի մեծ ընտրանքի չափով ապագա վալիդացիոն ուսումնասիրություններ են անհրաժեշտ՝ երաշխավորելու համար, որ մեթոդը օգտակար կլինի կլինիկական պայմաններում։ Նրանք նաև ուսումնասիրում են լրացուցիչ մեթոդներ, ներառյալ ֆոտոակուստիկ տոմոգրաֆիան և բարձր հաճախականության ուլտրաձայնը։

«Վերջնական նպատակը մելանոմայի և մաշկի այլ տեսակի քաղցկեղների ոչ ինվազիվ ախտորոշման հասնելն է՝ նվազագույնի հասցնելով ցավոտ բիոպսիաների անհրաժեշտությունը և բարելավելով հիվանդների խնամքը»,— ամփոփել են հետազոտության հեղինակները։