Текущие диагностические и лечебные процедуры для IBD неточны и полагаются в основном на эмпирический. В журнале Biomedical Optics Express Оптического Общества исследователи сообщают о предварительном исследовании развитого обычаем эндоскопа, который использует химически берущую отпечатки пальцев технику спектроскопия Рамана, чтобы обнаружить молекулярные маркеры IBD в двоеточии.Датчик разработан как минимально агрессивное исследование, которое может быть легко интегрировано в обычный экзамен колоноскопии.
После дальнейшей очистки исследователи говорят, что врачи могли использовать устройство, чтобы помочь диагностировать IBD и оценить ответ пациента на лечение.«С текущими методами в конечном счете диагноз зависит от того, как пациент отвечает на терапию со временем, и Вы часто не знаете диагноз, пока это не были несколько лет», сказала Анита Мэхэдевэн-Янсен из Университета Вандербилт, США, ведущий автор бумаги, который начал проект после личного опыта с IBD. «Вот почему мы решили использовать основанный на свете метод, чтобы исследовать биохимию того, что продолжается в двоеточии. Наша цель состоит в том, чтобы использовать спектроскопию Рамана, чтобы посмотреть на фактические подстрекательские сигналы».Поиск золотого стандарта для диагноза
IBD происходит в двух подтипах: язвенный колит (UC), который, как правило, ограничивается двоеточием и болезнью Крона, которая может появиться в любой части желудочно-кишечного тракта. Они могут вызвать подобные признаки, такие как острая диарея, боль, усталость и потеря веса, все же два типа по-другому отвечают на доступное лечение, которое включает наркотики, диетические вмешательства и хирургию.Врачи в настоящее время используют комбинацию клинических, радиологических и патологических методов, чтобы диагностировать подтип пациента IBD и решения обращения с руководством, но эти методы обнаруживают признаки, а не основной источник болезни, и процесс испытал недостаток в объективном золотом стандарте.
В результате до 15 процентов пациентов диагностированы неопределенный колит, подразумевая, что подтип неизвестен, и дополнительным 5 – 14 процентам реклассифицировали их IBD на основе того, как они поддаются лечению.Предыдущее исследование, проводимое в образцах ткани от людей с IBD, показало, что у UC и болезни Крона есть различные молекулярные подписи. Новое исследование обнаруживает эти подписи, чтобы подобрать информацию о не только подтип болезни, но также и текущая степень воспламенения и даже ранние индикаторы IBD, которые происходят перед заметными изменениями в ткани кишечника.«Большинство людей проходит колоноскопию основания как часть обычного ухода, и Вы могли предположить использовать это, чтобы получить основание сигнал Рамана для каждого человека», сказал Мэхэдевэн-Янсен. «Если кто-то дарит признаки IBD позже, Вы можете использовать нашу систему снова, чтобы определить, будет ли это, более вероятно, UC или Крон.
Тогда, как только их рассматривают, у Вас есть объективная мера, чтобы отследить их ответ, потому что Вы можете использовать устройство, чтобы на самом деле определить количество умеренного, умеренного или серьезного воспламенения».Создание готового к клинике устройстваЧтобы развивать исследование, исследователи сначала использовали образцы ткани и модели животных, чтобы определить предварительные биомаркеры и спектральные подписи, согласовывающиеся с IBD.
Они тогда сделанный на заказ портативная система спектроскопии Рамана с диодным лазером на 785 нм и волоконно-оптическим исследованием, которое поставляет 80 мВт поверхности двоеточия.«Настройка была оба упаковкой – чтобы удостовериться, что это может подойти легко к каналу эндоскопии и изгибу через повороты двоеточия – и исследовать правильную глубину в тканях, на которые мы смотрим удостовериться, что мы можем получить прочное измерение», объяснил Мэхэдевэн-Янсен.Спектроскопия Рамана была ранее применена в желудочно-кишечном тракте для диагностики рака, но использование его, чтобы измерить маркеры воспламенения ставит некоторые уникальные проблемы, потому что сигналы намного более тонкие.
Эта требуемая специальная разработка, например, чтобы включать фильтры, которые устраняют подпись Рамана, произведенную компонентами самого исследования.В их экспериментальном тесте исследователи использовали устройство в 15 пациентах с существующим диагнозом болезни Крона, восьми пациентах с UC и восьми здоровых волонтерах. В целом результаты предлагают высокую чувствительность (способность обнаружить IBD), но плохая специфика (способность дифференцироваться между подтипами), хотя результаты варьируются в зависимости от степени воспламенения и где измерения были проведены. Измеряя правильное двоеточие в пациентах с активным воспламенением, например, устройство диагностировало болезнь Крона с чувствительностью 90 процентов и спецификой 75, по сравнению с 86 процентами и 39 процентами, соответственно, когда результаты усреднены через все болезненные состояния, уровни воспламенения и местоположения в двоеточии.
Смотрение впередИсследователи теперь сосредоточены на очистке ряда алгоритмов, которые помогают врачам интерпретировать результаты испытаний для данного пациента. Чтобы улучшить специфику теста, команда анализирует данные из расширенной когорты пациентов, чтобы различить, как факторы, такие как пол, диета, демография и режим лечения влияют на подпись Рамана.
В конечном счете они предполагают систему, которая объединяет ключевую информацию о пациенте со спектрами Рамана, чтобы поставить, за несколько секунд, скроенные результаты, которые могут сообщить диагнозу или помочь отследить ответ пациента на лечение.«Это – уникальный образ мыслей о персонализированной медицине, которая принимает во внимание все виды информации – вне просто генома – включая демографию и много других факторов, которые делают человека уникальным», сказал Мэхэдевэн-Янсен. «Наша лаборатория действительно продвинулась, чтобы найти способы применить оптическую технологию, чтобы поддержать этот вид персонализированной медицины».
Исследователи также преследуют исследования в моделях животных, чтобы далее понять источники различных молекулярных сигналов, определить типы изменений, которые могут ожидаться в результате лечения и определить, могло ли бы устройство использоваться, чтобы обнаружить IBD или факторы риска в даже более ранних стадиях.