Ve srovnání s průtokem krve ve zdravých tkáních je průtok krve nádorem abnormální a tyto abnormality
Podle Janaki Senaratny, výzkumníkaPathakovy laboratoře a jeden z tvůrců programu, který studuje architekturu krevních cév a dynamiku jejich krevního toku v nádorech, mohou poskytnout představu o vývoji rakoviny a jejích metastáz. Tento přístup může urychlit vývoj nových ošetření zaměřených na krevní cévy nádoru, aby se omezil tok živin do něj a kyslíku. HemoSYS může také vést k efektivnějšímu dodání dostupných léků mapováním kolísání průtoku krve v cévách, které živí nádor.
Nádorové krevní cévy jsou její životně důležitéje důležitým kanálem pro přežití a růst, poskytuje mu živiny a také umožňuje nádorovým buňkám šířit se do jiných částí těla. Tyto cévy často rostou nekonzistentně a vytvářejí neobvyklé vzorce průtoku krve, což z nich činí obrovskou překážku pro účinné dodávání terapeutických látek.
„Abnormální průtok krve to ztěžujepředpovídání účinnosti léčby a pokud není do nádoru dodáno dostatečné množství léku, rakovina se může opakovat nebo si vyvinout rezistenci vůči léčbě nebo zvýšit škodlivé vedlejší účinky.“
Arvind Pathak je odborným asistentem radiologie a biomedicínského inženýrství na Johns Hopkins University School of Medicine.
Vědci Johns Hopkins před tím varujíVýzkumný nástroj zatím přímo nesouvisí s lidskými nádory. Ale, říká Pathak, "jak se naše schopnost získávat snímky s vysokým rozlišením na klinice zlepšuje, doufáme, že tento nástroj bude možné přizpůsobit tak, aby poskytoval neinvazivní způsob analýzy kolísání krevního toku u jednotlivých pacientů s rakovinou a pomohl přizpůsobit jejich terapii."
Pro vývoj laboratoře HemoSYS Pathakpřilákali biomedicínské inženýry a biofyziky k vývoji přesných a účinných metod kvantifikace „multivariačních“ dat sestávajících z průtoku krve, objemu krve a okysličování. Ke sběru všech těchto proměnných dat z nádorů implantovaných do zvířat byl použit jiný typ světelného zdroje.
„Zpravidla výzkumlaboratoř studující tyto systémy krevních cév musí mít rozsáhlé zkušenosti se zpracováním obrazu, aby mohla kvantifikovat vztah mezi těmito měřeními. HemoSYS umožňuje výzkumníkům bez zkušeností s programováním analyzovat tato vícerozměrná obrazová data.
Arvind Pathak je odborným asistentem radiologie a biomedicínského inženýrství na Johns Hopkins University School of Medicine.
Program HemoSYS používá základnítechnické principy pro analýzu a integraci různých typů dat shromážděných různými vizualizačními metodami. Tato data umožňují vědcům striktně zmapovat celou „hemodynamickou krajinu“ studovaného nádoru. Výsledkem je barevná, ale informativní vizualizace, která ukazuje vztah mezi průtokem krve, okysličením a nádorovými buňkami v jasně červené, modré a zelené barvě.
Systém umožňuje lékařům vidět, co je v nádorumůže existovat oblast s nízkým obsahem kyslíku způsobená špatným průtokem krve nebo vidět, že v oblasti je málo kyslíku, i když v ní je zvýšený objem krve. Program lze upravit tak, aby interagoval s jinými zobrazovacími metodami - jako je MRI, ultrazvuk a dynamické CT.