Verrattuna verenkiertoon terveissä kudoksissa, kasvaimen verenkierto on epänormaalia, ja nämä poikkeavuudet
Tutkijan Janaki Senaratnan mukaanPathakin laboratoriot ja yksi ohjelman suunnittelijoista, jotka tutkivat verisuonten arkkitehtuuria ja niiden verenvirtauksen dynamiikkaa kasvaimissa, voivat antaa kuvan syövän etenemisestä ja sen etäpesäkkeistä. Tämä lähestymistapa voi nopeuttaa uusien kasvaimen verisuoniin kohdistuvien hoitomenetelmien kehittämistä ravinteiden ja hapen virtauksen rajoittamiseksi siihen. HemoSYS voi myös johtaa saatavissa olevien lääkkeiden toimittamiseen tehokkaammin kartoittamalla verivirtauksen vaihtelut tuumoria syöttävissä suonissa.
Kasvaimen verisuonet ovat hänen elintärkeitätärkeä kanava selviytymiselle ja kasvulle tarjoamalla sille ravintoaineita ja mahdollistaen myös kasvainsolujen leviämisen muihin kehon osiin. Nämä suonet kasvavat usein epäjohdonmukaisesti ja luovat epänormaaleja verenvirtausmalleja, mikä tekee niistä valtavan esteen terapeuttisten aineiden tehokkaalle toimittamiselle.
"Epänormaali verenkierto vaikeuttaa sitäennustaa hoidon tehokkuutta, ja jos kasvaimeen ei toimiteta tarpeeksi lääkettä, syöpä voi uusiutua tai kehittää vastustuskykyä hoidolle tai lisätä haitallisia sivuvaikutuksia."
Arvind Pathak on radiologian ja biolääketieteen tekniikan apulaisprofessori Johns Hopkinsin yliopiston lääketieteellisessä korkeakoulussa.
Johns Hopkinsin tutkijat varoittavat tästäTutkimustyökalu ei vielä liity suoraan ihmisen kasvaimiin. Mutta Pathak sanoo, "kun kykymme saada korkearesoluutioisia kuvia klinikalla paranee, toivomme, että tämä työkalu voidaan mukauttaa tarjoamaan ei-invasiivinen tapa analysoida verenvirtauksen vaihteluita yksittäisen potilaan syövässä ja auttaa räätälöimään hoitoa."
HemoSYS Pathak Labin kehittämiseenhoukutteli biolääketieteellisiä insinöörejä ja biofysiikkoja kehittämään tarkkoja ja tehokkaita menetelmiä kvantifioimaan "monimuuttuja" -tiedot, jotka koostuvat kasvaimen verenvirtauksesta, veren määrästä ja hapetuskuvista. Eri tyyppistä valonlähdettä käytettiin kunkin näiden muuttuvien tietojen keräämiseen eläimistä implantoiduista tuumoreista.
"Yleensä tutkimustanäitä verisuonijärjestelmiä tutkivalla laboratoriolla on oltava laaja kokemus kuvankäsittelystä näiden mittausten välisen suhteen kvantifioimiseksi. HemoSYS antaa tutkijoille, joilla ei ole ohjelmointikokemusta, analysoida tätä moniulotteista kuvadataa."
Arvind Pathak on radiologian ja biolääketieteen tekniikan apulaisprofessori Johns Hopkinsin yliopiston lääketieteellisessä korkeakoulussa.
HemoSYS -ohjelma käyttää perustavaa laatuatekniset periaatteet erilaisilla visualisointimenetelmillä kerättyjen erityyppisten tietojen analysoimiseksi ja integroimiseksi. Nämä tiedot antavat tutkijoille mahdollisuuden tarkasti kartoittaa tutkitun kasvaimen koko "hemodynaaminen maisema". Tuloksena on värikäs mutta informatiivinen visualisointi, joka näyttää verenvirtauksen, hapettumisen ja kasvainsolujen välisen suhteen kirkkaan punaisella, sinisellä ja vihreällä värillä.
Järjestelmä antaa lääkäreille mahdollisuuden nähdä, mitä kasvaimessa onvoi olla alue, jolla on alhainen happipitoisuus heikon verenvirtauksen vuoksi, tai voi nähdä, että alueella on vähän happea, vaikka siinä on lisääntynyt verimäärä. Ohjelmaa voidaan mukauttaa vuorovaikutukseen muiden kuvantamismenetelmien kanssa - kuten MRI, ultraääni ja dynaaminen CT.