În comparație cu fluxul sanguin în țesuturile sănătoase, fluxul sanguin tumoral este anormal și aceste anomalii
Potrivit lui Janaki Senaratna, cercetătorLaboratoarele lui Pathak și unul dintre creatorii programului, studiind arhitectura vaselor de sânge și dinamica fluxului de sânge în tumori pot da o idee despre evoluția cancerului și metastaza acestuia. Această abordare poate accelera dezvoltarea de noi tratamente care vizează vasele de sânge ale tumorii, pentru a limita fluxul de nutrienți către aceasta și oxigen. HemoSYS poate duce, de asemenea, la administrarea mai eficientă a medicamentelor disponibile prin cartografierea fluctuațiilor fluxului sanguin în vasele care alimentează tumora.
Vasele de sânge tumorale sunt vitaleun canal important pentru supraviețuire și creștere, oferindu-i nutrienți și, de asemenea, permite celulelor tumorale să se răspândească în alte părți ale corpului. Aceste vase cresc adesea în mod inconsistent și creează modele anormale ale fluxului sanguin, ceea ce le face un obstacol imens pentru livrarea eficientă a agenților terapeutici.
„Fluxul sanguin anormal face dificilăprezicerea eficacității tratamentului și, dacă nu se administrează suficient medicament la tumoare, cancerul poate reapari sau poate dezvolta rezistență la tratament sau poate crește efectele secundare dăunătoare.”
Arvind Pathak este profesor asistent de radiologie și inginerie biomedicală la Johns Hopkins University School of Medicine.
Cercetătorii de la Johns Hopkins avertizează căInstrumentul de cercetare nu este încă direct legat de tumorile umane. Dar, spune Pathak, „pe măsură ce capacitatea noastră de a obține imagini de înaltă rezoluție în clinică se îmbunătățește, sperăm că acest instrument poate fi adaptat pentru a oferi o modalitate neinvazivă de a analiza fluctuațiile fluxului sanguin în cancerul unui pacient individual și de a ajuta la adaptarea terapiei”.
Pentru dezvoltarea laboratorului HemoSYS Pathaki-a atras pe ingineri și biofizicieni biomedicali să dezvolte metode precise și eficiente pentru cuantificarea datelor „multivariate” constând în imagini ale fluxului de sânge tumoral, volumul de sânge și oxigenare. Un alt tip de sursă de lumină a fost utilizat pentru a colecta fiecare din aceste date variabile de la tumorile implantate la animale.
„De regulă, cercetareun laborator care studiază aceste sisteme de vase de sânge trebuie să aibă o experiență vastă în procesarea imaginilor pentru a cuantifica relația dintre aceste măsurători. HemoSYS permite cercetătorilor fără experiență de programare să analizeze aceste date de imagine multidimensionale.”
Arvind Pathak este profesor asistent de radiologie și inginerie biomedicală la Johns Hopkins University School of Medicine.
Programul HemoSYS folosește elemente fundamentaleprincipii de inginerie pentru analiza și integrarea diferitelor tipuri de date colectate prin diferite metode de vizualizare. Aceste date permit oamenilor de știință să mapeze strict întregul „peisaj hemodinamic” al tumorii studiate. Rezultatul este o vizualizare colorată, dar informativă, care arată relația dintre fluxul de sânge, oxigenarea și celulele tumorale în culori roșu, albastru și verde aprins.
Sistemul permite medicilor să vadă ce se află în tumorăpoate exista o zonă cu un conținut scăzut de oxigen cauzată de un flux sanguin slab sau să vedeți că există prea puțin oxigen în zonă, deși există un volum crescut de sânge în ea. Programul poate fi adaptat pentru a interacționa cu alte metode imagistice - cum ar fi RMN, ecografie și CT dinamic.