הדמיה של terahertz ליצירת פרוטוקול עבור גידולים בסרטן השד הטריים

Terahertz (THz) הדמיה וספקטרוסקופיה כבר אזור גדל במהירות של מחקר בעשור האחרון. המשך הפיתוח של מקרן THz יעילה ועקבית יותר בטווח של 0.1 – 4 THz גרם ליישומים שלהם לצמוח באופן משמעותי¹. אזור אחד שבו THz הראה הבטחה וצמיחה משמעותית הוא שדה ביו². קרינת thz הוכח להיות יוננים בטוח ביולוגית ברמות הכוח בדרך כלל משמש לניתוח רקמות קבוע³. כתוצאה מכך, thz הדמיה ספקטרוסקופיית שימש לסווג ולהבדיל תכונות רקמה שונות כגון תוכן המים כדי לציין נזק לצרוב וריפוי⁴, שחמת הכבד⁵, סרטן ברקמות החפירה^6,7. הערכת סרטן במיוחד מכסה מגוון רחב של יישומים קליניים וכירורגי פוטנציאליים, נחקר עבור סרטן של המוח⁸, כבד⁹, השחלות¹⁰, במערכת העיכול¹¹, שד^{7,12,13,14,15,16,17,18,19}.

יישומים THz עבור סרטן השד מתמקדים בעיקר על תמיכה בשימור ניתוח חזה, או כריתת גוש, באמצעות הערכת שוליים. המטרה של כריתת הגוש היא להסיר את הגידול ושכבה קטנה של רקמות בריאות שמסביב, בניגוד כריתה מלאה, אשר מסיר את השד כולו. השוליים הכירורגית של רקמת הראש מוערך אז באמצעות פתולוגיה פעם המדגם תוקן formalin, מנות, מוטבע פרפין, ו רכוב בתוך 4 יקרומטר – 5 יקרומטר פרוסות על שקופיות מיקרוסקופ. תהליך זה עשוי לגזול זמן רב ודורש הליך ניתוחי משני במועד מאוחר יותר, אם השוליים החיוביים צופים²⁰. הקווים המנחים הנוכחיים של האגודה האמריקנית לאונקולוגיה הקרינה להגדיר זה שוליים חיוביים כשיש תאים סרטניים באמצעות הקרקע ברמת השטח דיו²¹. THz הדמיה לספיגה גבוהה רקמות מוגבל בעיקר הדמיה פני השטח עם כמה חדירה שונים המבוסס על סוג הרקמה, אשר מספיקה לפגוש את הצרכים הכירורגית של הערכת שוליים מהירה. ניתוח מהיר של תנאי שוליים במהלך ההגדרה הכירורגית יהיה ירידה משמעותית בעלויות הניתוח ושיעור הליך המעקב. עד כה, THz הוכיחה יעיל בהבחנה בין סרטן ורקמות בריאות ב-formalin קבוע, פרפין מוטבע (FFPE) רקמות, אבל חקירה נוספת נחוצה כדי לספק זיהוי אמין של סרטן ברקמות המפורחות טריים⁷.

פרוטוקול זה מפרט את השלבים לביצוע הדמיה THz וספקטרוסקופיה על דגימות הרקמה האנושית שהתקבלו מתוך biobank. Thz יישומים שנבנו על הרקמות הטריות סרטן השד האנושי השתמשו לעתים רחוקות במחקר שפורסם^7,18,22,23, במיוחד על ידי קבוצות מחקר לא משולבים עם בית החולים. השימוש ברקמות הטריות הוא גם נדיר עבור יישומים סרטניים אחרים, עם רוב שאינם בשדיים סרטן האדם הדוגמאות שדווחו על סרטן המעי הגס^24,25. אחת הסיבות לכך היא כי גושי רקמה FFPE הם הרבה יותר קל לגשת ולטפל יותר מאשר רקמת המגורש טרי אלא אם מערכת THz לשמש למחקר הוא חלק מזרימת העבודה כירורגית. באופן דומה, רוב המעבדה מסחרי THz מערכות אינם מוכנים להתמודד עם רקמה טרייה, ואלה שעושים עדיין בשלבים של שימוש בצמיחה קו התאים או רק התחילו להסתכל על רקמת הראש מדגמי בעלי חיים. כדי להחיל את THz על הגדרה התוך-אופרטיבית מחייב ששלבי הדמיה ואפיון יתפתחו לרקמות טריות מראש כך שהניתוח לא יפריע ליכולת לבצע פתולוגיה סטנדרטית. עבור יישומים שאינם נועדו באופן מיסודו להיות הפנים, האפיון של רקמה טרייה הוא עדיין צעד מאתגר שחייב להיות ממוען לעבוד לקראת יישומים vivo ובידול.

המטרה של עבודה זו היא לספק מנחה ליישום THz עבור רקמת החפירה הטרייה באמצעות מערכת THz מסחרית. הפרוטוקול פותחה על הדמיה thz ו ספקטרוסקופיית מערכת²⁶ עבור גידולים בסרטן השד murine^13,17,19 והורחב רקמת כירורגי אנושי התקבל מ biobanks^7,18. בעוד הפרוטוקול נוצר עבור סרטן השד, מושגים אותם ניתן להחיל מערכות הדמיה דומה THz וסוגים אחרים של סרטן מוצק הגידול כי הם מטופלים עם ניתוח שבו הצלחה תלויה בהערכת שוליים²⁷. בשל כמות קטנה יחסית של תוצאות THz שפורסמו על הרקמות הטריות, זוהי העבודה הראשונה לידיעת המחברים כדי להתמקד בפרוטוקול של טיפול ברקמה טרייה עבור הדמיה THz ואפיון.