Ռայսի համալսարանի հետազոտողները մշակել են PrecisionView-ն՝ արհեստական բանականությամբ աշխատող դյուրակիր, ձեռքի էնդոմիկրոսկոպ, որը նախատեսված է էպիթելային ուռուցքների ավելի վաղ հայտնաբերման համար և կարող է դառնալ մատչելի այլընտրանք գոյություն ունեցող ախտորոշիչ տեխնոլոգիաներին:

Էպիթելային քաղցկեղի տեսակներին է բաժին ընկնում աշխարհում բոլոր օնկոլոգիական հիվանդությունների մոտ 80–90%-ը։ Այդ ուռուցքներն առաջանում են մաշկը, ներքին օրգանները և լորձաթաղանթները պատող հյուսվածքներում, ուստի վաղ ախտորոշումը վճռորոշ նշանակություն ունի բուժման արդյունավետության բարձրացման համար: Սակայն այսօր ախտորոշումը մեծապես հիմնված է ինվազիվ կենսազննումների վրա։

Գիտնականները կարծում են, որ բջջային կորիզների և միկրոանոթային ցանցի վիճակի միաժամանակյա գնահատումը կարող է զգալիորեն բարձրացնել քաղցկեղային և նախաքաղցկեղային փոփոխությունների հայտնաբերման ճշգրտությունը, ինչպես նաև օգնել բժիշկներին՝ կենսազննում անցկացնելու անհրաժեշտության մասին առավել հիմնավորված որոշումներ ընդունել: Չնայած in vivo միկրոսկոպիայի խոստումնալից լինելուն՝ գոյություն ունեցող համակարգերը սահմանափակված են պատկերի որակով, տարածական թույլատրությամբ և տեսադաշտի փոքր մակերեսով:

Այս խնդիրների լուծման համար Rice360 Institute for Global Health Technologies-ի մասնագետները ստեղծել են PrecisionView-ն՝ դյուրակիր մի սարք, որը միավորում է արհեստական բանականությունը երկռեժիմ ֆլուորեսցենտային և անդրադարձնող վիզուալիզացիայի հետ: Սարքն իրական ժամանակում ապահովում է բջջային կառուցվածքների և արյունատար անոթների պատկերումը հյուսվածքների զգալիորեն ավելի մեծ մակերեսի վրա: Այսօր կլինիկաներում օգտագործվող էնդոմիկրոսկոպների համեմատությամբ՝ նոր համակարգն ապահովում է հինգ անգամ ավելի լայն տեսադաշտ և տարածական թույլատրության ութակի հավելում՝ պահպանելով պատկերի բարձր որակը բջջային մակարդակում:

Նախատիպի նկարագրությունը հրապարակվել է Proceedings of the National Academy of Sciences հանդեսում: Սարքը նախատեսված է մակերեսային էպիթելային հյուսվածքների հետազոտման համար և ի սկզբանե մշակվել է որպես մատչելի ախտորոշիչ գործիք, որը կարող է օգտագործվել սահմանափակ ռեսուրսներ ունեցող բժշկական հաստատություններում:

PrecisionView-ում օգտագործվում են սերիական արտադրության նուրբ օպտիկական բաղադրիչներ և խոր ուսուցման ալգորիթմներ, որոնք օպտիմալացնում են պատկերների ստացումն ու վերակառուցումը: Համակարգը տեսագրում է պատկերները վայրկյանում մոտ 15 կադր արագությամբ և ավտոմատ կերպով միավորում է առանձին կադրերը մանրամասն քարտեզների մեջ, որոնք միաժամանակ պատկերում են բջջային կորիզներն ու միկրոանոթային ցանցը:

Տեխնոլոգիայի արդյունավետությունը գնահատելու համար հետազոտողները՝ Ռեբեկա Ռիչարդս-Կորտումի և Աշոկ Վիրարագհավանի ղեկավարությամբ, MD Anderson քաղցկեղի կենտրոնի մասնագետների հետ համատեղ ուսումնասիրել են խոզի լեզվի, մարդու կրծքագեղձի հյուսվածքների նմուշներ և նախաքաղցկեղային փոփոխություններով արգանդի վզիկի թարմ նմուշներ:

Ստացված բարձր կետայնությամբ պատկերները հնարավորություն են տվել հստակորեն տարբերակել կարևոր անատոմիական կառուցվածքները, ներառյալ էպիթելի տարբեր տեսակների միջև եղած սահմանները: Համակարգը վստահորեն տարբերել է ախտաբանական հատվածները առողջ հյուսվածքներից, ինչը վկայում է այն մասին, որ այն ունի ներուժ՝ օգնելու բժիշկներին որոշումներ ընդունել կենսազննման անհրաժեշտության վերաբերյալ:

Բացի դրանից, հետազոտողները իրական ժամանակի ռեժիմում իրականացրել են առողջ կամավորների բերանի խոռոչի լորձաթաղանթի վիզուալիզացիա: Հստակության մեծ խորության և լայն տեսադաշտի շնորհիվ սարքը հնարավորություն է տվել ստանալ բջիջների և անոթների բարձրորակ պատկերներ՝ առանց ֆոկուսի մշտական վերակարգավորման անհրաժեշտության: Միմյանց վրա համընկնող պատկերներն ավտոմատ կերպով միավորվել են լորձաթաղանթի մեծածավալ քարտեզների մեջ՝ հստակորեն տեսանելի բջջային և անոթային առանձնահատկություններով:

Rice360 ինստիտուտը զբաղվում է սահմանափակ ռեսուրսներ ունեցող տարածաշրջանների համար մատչելի բժշկական տեխնոլոգիաների մշակմամբ, և PrecisionView-ի ստեղծումը դարձավ պատասխան որակյալ ախտորոշիչ գործիքների գլոբալ պակասին:

Ըստ հետազոտության առաջին հեղինակ Հուայու Հոուի՝ շատ բժշկական հաստատություններում, հատկապես այնտեղ, որտեղ ախտաբանաանատոմիական ախտորոշման հնարավորությունները սահմանափակ են, բժիշկներին պակասում է բջջային մակարդակում հյուսվածքների վիճակի մասին տեղեկությանն օպերատիվ հասանելիությունը: Էնդոմիկրոսկոպիայի գոյություն ունեցող համակարգերը հաճախ դեռևս չափազանց թանկ են, բարդ շահագործման մեջ և իրենց հնարավորություններով սահմանափակ՝ անմիջապես բուժառուի մահճակալի մոտ լայն կիրառման համար:

Հետազոտողը նշել է, որ առաջին աշխատանքային նախատիպի ստեղծումը տևել է մոտ մեկ տարի: Այժմ թիմն աշխատում է պատկերների որակի հետագա բարձրացման, իրական ժամանակում կենդանի հյուսվածքների հետազոտման ժամանակ կետայնության մեծացման և ամենօրյա կլինիկական օգտագործման համար կառուցվածքի պարզեցման ուղղությամբ:

Զուգահեռաբար մշակվում են արհեստական բանականության ալգորիթմներ, որոնք կկարողանան ավտոմատ կերպով վերլուծել հյուսվածքների բջջային ու անոթային առանձնահատկությունները և բժիշկներին իրական ժամանակում տրամադրել ախտորոշիչ առաջարկություններ: Ըստ հետազոտության համահեղինակ Ծիմին Ուի՝ նման հնարավորությունները հատկապես կարևոր են այն երկրների համար, որտեղ մասնագետ-պատոմորֆոլոգների հասանելիությունը սահմանափակ է:

Ներկայում արդեն սկսվել են PrecisionView-ի կլինիկական հետազոտությունները: Դրանցից մեկն իրականացվում է MD Anderson Cancer Center-ի հետ համատեղ և նվիրված է գլխի և պարանոցի ուռուցքների հայտնաբերմանը: Պատրաստվում է նաև հետազոտություն Մոզամբիկում, որտեղ համակարգը կգնահատվի արգանդի վզիկի քաղցկեղի վաղ ախտորոշման համար՝ առողջապահության սահմանափակ ռեսուրսների պայմաններում։