Vergeleken met de bloedstroom in gezonde weefsels is de bloedstroom door tumoren abnormaal, en deze afwijkingen
Volgens Janaki Senaratna, onderzoekerDe laboratoria van Pathak en een van de makers van het programma, die de architectuur van bloedvaten en de dynamiek van hun bloedstroom in tumoren bestuderen, kunnen een idee geven over de progressie van kanker en de metastase ervan. Deze benadering kan de ontwikkeling van nieuwe behandelingen versnellen die gericht zijn op de bloedvaten van de tumor om de stroom van voedingsstoffen naar deze en zuurstof te beperken. HemoSYS kan ook leiden tot een efficiëntere levering van beschikbare medicijnen door bloedstroomfluctuaties in de bloedvaten die de tumor voeden in kaart te brengen.
Tumorbloedvaten zijn haar vitaaleen belangrijk kanaal voor overleving en groei, het voorzien van voedingsstoffen, en ook toestaan dat tumorcellen zich verspreiden naar andere delen van het lichaam. Deze bloedvaten groeien vaak inconsistent en creëren abnormale bloedstroompatronen, waardoor ze een enorm obstakel vormen voor de effectieve afgifte van therapeutische middelen.
“Een abnormale bloedstroom maakt het moeilijkhet voorspellen van de effectiviteit van de behandeling, en als er niet genoeg medicijn aan de tumor wordt toegediend, kan de kanker terugkeren of resistentie tegen de behandeling ontwikkelen of de schadelijke bijwerkingen vergroten.
Arvind Pathak is assistent-professor radiologie en biomedische technologie aan de Johns Hopkins University School of Medicine.
Johns Hopkins-onderzoekers waarschuwen daarvoorHet onderzoeksinstrument is nog niet direct gerelateerd aan menselijke tumoren. Maar, zegt Pathak, “nu ons vermogen om beelden met hoge resolutie in de kliniek te verkrijgen verbetert, hopen we dat dit hulpmiddel kan worden aangepast om een niet-invasieve manier te bieden om bloedstroomfluctuaties bij de kanker van een individuele patiënt te analyseren en de therapie op maat te helpen maken.”
Voor de ontwikkeling van HemoSYS Pathak Labtrok biomedische ingenieurs en biofysici aan om nauwkeurige en effectieve methoden te ontwikkelen voor het kwantificeren van de "multivariate" gegevens bestaande uit tumorbloedstroom, bloedvolume en oxygenatiebeelden. Een ander type lichtbron werd gebruikt om elk van deze variabele gegevens te verzamelen van in dieren geïmplanteerde tumoren.
“In de regel onderzoekeen laboratorium dat deze bloedvatensystemen bestudeert, moet uitgebreide ervaring hebben met beeldverwerking om de relatie tussen deze metingen te kwantificeren. Met HemoSYS kunnen onderzoekers zonder programmeerervaring deze multidimensionale beeldgegevens analyseren.”
Arvind Pathak is assistent-professor radiologie en biomedische technologie aan de Johns Hopkins University School of Medicine.
HemoSYS-programma maakt gebruik van fundamenteelengineering principes voor de analyse en integratie van verschillende soorten data verzameld door verschillende visualisatiemethoden. Met deze gegevens kunnen wetenschappers het volledige "hemodynamische landschap" van de bestudeerde tumor strikt in kaart brengen. Het resultaat is een kleurrijke maar informatieve visualisatie die de relatie tussen bloedstroom, oxygenatie en tumorcellen in heldere rode, blauwe en groene kleuren laat zien.
Met het systeem kunnen artsen zien wat er in de tumor ziter kan een gebied zijn met een laag zuurstofgehalte veroorzaakt door een slechte bloedstroom, of zien dat er weinig zuurstof in het gebied is, hoewel er een groter bloedvolume in zit. Het programma kan worden aangepast voor interactie met andere beeldvormingsmethoden - zoals MRI, echografie en dynamische CT.