โพรบมือถือช่วยตรวจเซลล์มะเร็งตามเวลาจริงระหว่างผ่าตัด

PolyMtl, Medgadget

นักวิจัยแคนาดาประดิษฐ์เครื่องโพรบใช้ระหว่างผ่าตัด  แยกความแตกต่างระหว่างเซลล์มะเร็งกับเนื้อเยื่อปกติได้ ศัลยแพทย์สามารถใช้ตรวจเซลล์เนื้องอกหลายชนิด
    ผู้ป่วยที่มีเซลล์มะเร็งแพร่กระจายจะมีอายุคาดเฉลี่ยนานขึ้นและความเสี่ยงต่อการเกิดโรคมะเร็งซ้ำจะลดลง ด้วยอุปกรณ์ multimodal optical spectroscopy probe ที่คณะผู้วิจัยที่แคนาดาพัฒนาขึ้นมา
    ในปี 2015 นักวิทยาศาสตร์ที่ Polytechnique Montréal, University of Montreal Hospital Research Center (CRCHUM), Montreal Neurological Institute and Hospital (The Neuro), McGill University, และ MUHC ได้พัฒนา spectroscopy probe แบบมือถือขึ้นมา ช่วยให้ศัลยแพทย์สามารถตรวจเซลล์มะเร็งในสมองเกือบทั้งหมดได้อย่างแม่นยำในเวลาจริงระหว่างการผ่าตัด
    ปัจจุบันคณะทำงานวิจัยได้ทำประดิษฐกรรมนี้สำเร็จ และออกแบบให้อุปกรณ์ใหม่ที่มีความแม่นยำ ความไว และความจำเพาะเจาะจงมากขึ้น สามารถตรวจไม่เพียงแค่เซลล์มะเร็งสมอง แต่ยังรวมไปถึงเซลล์มะเร็งลำไส้ ปอด และผิวหนังด้วย  
    ในการทดลองระหว่างการผ่าตัดอุปกรณ์ multimodal optical spectroscopy probe ตรวจเซลล์มะเร็งได้โดยไม่ผิดพลาด มีความไวเกือบ 100 เปอร์เซ็นต์ หรือพูดอีกอย่างหนึ่ง คือ เมื่อชี้ไปยังบริเวณที่เป็นมะเร็ง โพรบจะไม่เคยผิดพลาดเลย
    ความสำเร็จซึ่งมีการเผยแพร่รายละเอียดในวารสาร Cancer Research ของ American Association for Cancer Research เป็นผลงานจากความพยายามร่วมกันระหว่าง Dr.Frédéric Leblond ศาสตราจารย์สาขาวิศวกรรม และ Dr.Kevin Petrecca ผู้เชี่ยวชาญมะเร็งวิทยาทางประสาทศัลยศาสตร์
    “การลดจำนวนเซลล์มะเร็งให้เหลือน้อยที่สุดหรือขจัดให้หมดไปในระหว่างการผ่าตัดเป็นส่วนสำคัญยิ่งของการรักษาโรคมะเร็ง แต่การตรวจหาเซลล์มะเร็งระหว่างการผ่าตัดเป็นเรื่องที่ท้าทาย” Dr.Petrecca ซึ่งเป็น Chief of Neurosurgery กล่าวอธิบาย เขาเป็นนักวิจัยโรคมะเร็งสมอง และมีตำแหน่งใน William Feindel Chair ใน Neuro-Oncology ที่ Neuro
    “บ่อยครั้งที่การแยกเซลล์มะเร็งออกจากเซลล์สมองปกติด้วยสายตามักจะเป็นไปไม่ได้ ดังนั้น เซลล์มะเร็งในสมองที่แพร่กระจายอยู่จึงหลงเหลือภายหลังการผ่าตัด ทำให้ผู้ป่วยกลับมาเป็นโรคมะเร็งอีกและพยากรณ์โรคย่ำแย่ลง  การผ่าตัดลดจำนวนเซลล์มะเร็งให้เหลือน้อยที่สุดจะช่วยให้อาการของผู้ป่วยดีขึ้น”

    Dr.Frédéric Leblond ศาสตราจารย์สาขาฟิสิกส์วิศวกรรมที่ Polytechnique Montréal และเมธีวิจัยที่ University of Montreal Hospital Research Centre (CRCHUM) กล่าวว่า “โพรบที่เราออกแบบทำให้ตรวจเซลล์มะเร็งในสมองได้เกือบ 100 เปอร์เซ็นต์  นี่คือความก้าวหน้าที่สำคัญมาก เรายังสามารถแสดงให้เห็นถึงประสิทธิผลของเทคโนโลยีนี้ในการรักษาโรคมะเร็งชนิดอื่น ๆ ด้วย
    นั่นหมายความว่า ผู้ป่วยจำนวนมากขึ้นจะได้รับประโยชน์จากการวินิจฉัยที่ดีขึ้น การรักษาที่มีประสิทธิผลมากขึ้น และมีความเสี่ยงน้อยลงต่อการเกิดโรคซ้ำอีก”
    ความก้าวหน้าที่สำคัญของระบบนี้ คือ ศัลยแพทย์สามารถใช้อุปกรณ์นี้ระหว่างกระบวนการผ่าตัดเพื่อตรวจเซลล์มะเร็งในเวลาจริงทันที  เป็นการตรวจสอบที่ทำได้ยากจากการสังเกตการณ์ด้วยตาเปล่า
    “เทคโนโลยีที่มีความแม่นยำสูงมาก ๆ เป็นสิ่งจำเป็น เนื่องจากศัลยแพทย์จะใช้ข้อมูลนี้เพื่อช่วยตัดสินว่าเนื้อเยื่อมีเซลล์มะเร็งอยู่หรือไม่  คุณลักษณะสำคัญของอุปกรณ์นี้ คือ การประยุกต์ใช้ได้อย่างกว้างขวาง  เราพบว่าอุปกรณ์นี้มีประสิทธิผลในการตรวจสอบมะเร็งได้หลายชนิด รวมทั้งมะเร็งสมอง ปอด สำไส้ใหญ่ และผิวหนัง” Dr. Petrecca สรุป

อุปกรณ์โพรบผสมผสานรูปแบบทางเทคนิคหลากหลาย
    โพรบที่ทำงานระหว่างผ่าตัดที่คณะผู้วิจัยได้พัฒนาขึ้นในห้องปฏิบัติการนี้ ใช้เทคโนโลยี Raman spectroscopy เหมือนกับโพรบรุ่นแรกของคณะผู้วิจัย ซึ่งพัฒนาขึ้นเพื่อตีความส่วนประกอบทางเคมีของเนื้อเยื่อถูก ตรวจ  มีการพัฒนาเทคโนโลยีครั้งแรกในปี 2015 และทดสอบกับผู้ป่วยมากกว่า 80 คน ระหว่างการผ่าตัด ปัจจุบันนี้นักประดิษฐ์ได้พัฒนาโพรบให้มีความสมบูรณ์แบบแล้ว  โดยรุ่นใหม่มีการทำงานหลายโหมด และยังใช้ intrinsic fluorescence spectroscopy เพื่อตีความองค์ประกอบทางเมตาบอลิซึมของเซลล์ รวมทั้งกระจาย reflectance spectroscopy เพื่อวิเคราะห์การดูดซึมของ intrinsic tissue ในผู้ป่วย
    ระหว่างการทดสอบเมื่อเร็ว ๆ นี้กับผู้ป่วยศัลยกรรมสมองอีก 15 คน  การใช้เทคนิค spectroscopy ที่มีความไวสูงนี้ติดต่อกันตามลำดับ โดยผสานรวมกันเป็นเซ็นเซอร์เดี่ยวที่ประกอบด้วยระบบตรวจสอบ รวมกับเลเซอร์กระตุ้น กล้องที่มีความไวสูง และ spectrometer  ช่วยให้ศัลยแพทย์ได้ประโยชน์จากการสร้างภาพโมเลกุลที่ให้ความแม่นยำอย่างไม่เคยเห็นมาก่อน ความไวในการตรวจมะเร็งเพิ่มขึ้นประมาณร้อยละ 10 เมื่อเทียบกับโพรบรุ่นแรก

การทดลองทางคลินิกกำลังเดินหน้า
    ในปัจจุบัน Raman spectroscopy probe รุ่นแรกเป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการทดลองเชิงสุ่มที่มีการควบคุมกับผู้ป่วยที่เป็นเนื้องอกในสมอง gliomas  การศึกษานี้จะเป็นครั้งแรกในโลกที่แสดงให้เห็นถึงประโยชน์ทางคลินิกของการใช้โพรบระหว่างผ่าตัดสมอง   จะใช้ผลการศึกษานี้ในการทำต้นแบบเพื่อการทดลองทางคลินิกที่กำลังจะมาถึงกับโพรบแบบหลายโหมดรุ่นที่ 2
    ในปี 2015 Dr.Petrecca กับ Professor Leblond ได้ตั้งบริษัท ODS Medical เพื่อจำหน่ายโพรบในเชิงพาณิชย์  ตั้งแต่นั้นทั้ง 2 ได้เริ่มกระบวนการเสนอขอความเห็นชอบอย่างเป็นทางการกับองค์การอาหารและยาแห่งสหรัฐอเมริกา (U.S. Food and Drug Administration: FDA) เพื่อให้แน่ใจถึงการนำส่งเทคโนโลยีนี้ให้กับโรงพยาบาลภายในไม่กี่ปีนี้