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La nueva tecnología predice la eficacia de la quimioterapia después de un tratamiento

Mientras que la detección temprana del cáncer de pecho es crítica, predicción temprana de como de bien el tratamiento de quimioterapia neoadjuvant antes de que la cirugía esté trabajando también puede ofrecer una oportunidad cuando el tratamiento podría ser alterado y tener un impacto grande en la calidad de vida del paciente.

Las personas interdisciplinarias de investigadores en la universidad de Washington en St. Louis han encontrado que combinando los datos de biomarkers del tumor, ultrasonido, y ultrasonido-han conducido la tomografía óptica difusa (DOT) después de que el primer ciclo de un paciente de la quimioterapia neoadjuvant prequirúrgica ofreciera una predicción altamente exacta de cómo el tumor respondía al tratamiento. Los resultados de una juicio clínica en la Facultad de Medicina de la universidad de Washington y el hospital Barnes-Judío fueron publicados en línea en la investigación y el tratamiento del cáncer de pecho 10 de mayo de 2021.

Quing Zhu, profesor de la ingeniería biomédica en la escuela de McKelvey de la ingeniería y de la radiología en la Facultad de Medicina, llevó a personas de ingenieros y de radiólogos en la juicio clínica de tres años que implicaba a pacientes con los diversos tipos de cáncer de pecho, incluyendo cáncer de pecho triple-negativo, el receptor epidérmico humano 2 (HER2+) del factor de incremento, y la negativa epidérmica receptor-positiva/humana del estrógeno de incremento del factor 2 (ER+/HER2-).

Conducto proyección de imagen después del primer ciclo de la quimioterapia neoadjuvant, que coloca a partir del dos a tres semanas dependiendo del tipo de régimen de tratamiento usado, Zhu dijo. El modelo de la predicción basado en biomarkers del tumor y parámetros de la proyección de imagen puede predecir que como de bien está respondiendo el cáncer.

“Encontramos que los biomarkers del tumor y los parámetros del infrarrojo cercano y del ultrasonido de la proyección de imagen juntos serían los calculadores anteriores del mejor para darnos un área bajo la curva de mando de recepción, o AUC, de 0,94,” dijo a Zhu, pionero de combinar ultrasonido y las modalidades del infrarrojo cercano de la proyección de imagen para la diagnosis del cáncer y la evaluación del tratamiento. “Si ampliamos la proyección de imagen al extremo del ciclo 3 del tratamiento neoadjuvant, 1 1/2 a dos meses en el período de seis meses del tratamiento, la predicción puede alcanzar AUC 0,97, el mejor en la literatura con respecto vigilar a la reacción neoadjuvant del tratamiento de quimioterapia.”

En el estudio, 38 pacientes de las mujeres con el cáncer de pecho experimentaron ultrasonido y ultrasonido-condujeron el PUNTO antes de comenzar la quimioterapia neoadjuvant, en el final de cada uno de los primeros tres ciclos del tratamiento y antes de cirugía. El sistema del PUNTO consiste en una antena del PDA de 10 centímetros y un sistema del infrarrojo cercano desarrollados en el laboratorio de Zhu que toma datos no invasor del pecho a partir de nueve fuentes y de 14 detectores en menos de 4 segundos.

En esta tecnología, la luz del infrarrojo cercano se entrega al tejido del pecho y consigue absorbida por el tumor. Si no hay tumor, habrá una reflexión más fuerte de la luz de nuevo a la superficie del tejido del pecho. Usando un algoritmo de la reconstrucción de la imagen de la tomografía, el mapa de la amortiguación del tumor puede ser reconstruido, y la concentración total de la hemoglobina se puede calcular de los mapas de la amortiguación de longitudes de onda ópticas múltiples. La concentración total de la hemoglobina se relaciona directamente con la vasculatura del tumor. Esta tecnología es muy sensible, y la profundidad de penetración de la luz puede alcanzar 4 centímetros a 5 centímetros, pero la resolución es inferior, así que la acoplamos con el ultrasonido para perfeccionar la resolución.”

Quing Zhu, profesor de la ingeniería biomédica en la escuela de la ingeniería, universidad de McKelvey de Washington en St. Louis

Con esta combinación de la doble-modalidad, los investigadores pueden determinar si la vasculatura, o la red del vaso sanguíneo, del tumor está reduciendo y la talla de tumor es que encoge, que predice una buena reacción del tratamiento, Zhu dijo. Si no, el tumor puede no responder al tratamiento, y los médicos pueden considerar cirugía temprana o cambiar a un diverso régimen de tratamiento para perfeccionar resultados pacientes del tratamiento.

Yendo adelante, Zhu quisiera hacer el sistema del PUNTO más pequeño para poderlo utilizar en la cabecera del paciente en las clínicas de la infusión. Eventual, ella quisiera integrarlo con una máquina existente del ultrasonido, que es compacta y barata, para ofrecer una evaluación de la proyección de imagen de la doble-modalidad. Ella está trabajando con la oficina de la universidad de la administración de la tecnología para comercializar la tecnología, que tiene patentes de los E.E.U.U. pendientes.

“Podríamos imagen el paciente justo antes del tratamiento y en los ciclos tempranos del tratamiento para ayudar a médicos a decidir quién está respondiendo y quién no está respondiendo,” ella dijo. “Si podemos decidir esto a principios de, no tenemos que continuar dar al paciente las drogas de la quimioterapia del tóxico y descubrir en el final del tratamiento que los tumores no responden a las drogas.”

Source:
Journal reference:

Zhu, Q., et al. (2021) Early Assessment Window for Predicting Breast Cancer Neoadjuvant Therapy using Biomarkers, Ultrasound, and Diffuse Optical Tomography. Breast Cancer Research and Treatment. doi.org/10.1007/s10549-021-06239-y.