Multimodal optical coherence tomography in the assessment of cancer treatment efficacy

Autor: Sirotkina, M. A., Kiseleva, E. B., Gubarkova, E. V., Buyanova, N. L., Vadim Elagin, Zaitsev, V. Y., Matveev, L. A., Matveev, A. L., Kirillin, M. Y., Gelikonov, G. V., Gelikonov, V. M., Kuznetsov, S. S., Zagaynova, E. V., Gladkova, N. D.
Jazyk: ruština
Rok vydání: 2016
Předmět:
Zdroj: ResearcherID
ISSN: 2070-7320
Popis: One of the challenges faced by modern medicine is finding new methods of functional imaging of biological tissues in patients that allow detection of early tumor response to treatment. One of such methods proposed in this work is multimodal optical coherence tomography (MM OCT). It combines cross-polarization OCT (CP OCT) for visualization of tissue structure and assessment of connective tissue health, OCT-based microangiography (OCT MA) for visualization of the vasculature, and OCTbased elastography for measuring tissue stiffness. The efficacy of this method was tested during the course of photodynamic therapy (PDT), as major PDT targets are cellular and vascular components of a tumor. The experiments were carried out on the CT26 colon carcinoma transplanted into the mouse ear. It was shown that the efficacy of PDT can be assessed using MM OCT. For example, CP OCT can help differentiate between necrotic and intact tumors; OCT MA detects blood circulation defects that lead to slower blood circulation or circulatory stagnation followed by tumor death. OCT-based elastography is helpful in assessing stiffness of normal and pathological tissues.
Поиск новых способов прижизненной функциональной визуализации биологических тканей, которые позволяют выявлять ранний ответ опухоли на выбранную терапию с целью коррекции курса лечения, — актуальная задача современной медицины. В качестве такого способа в работе предложена мультимодальная оптическая когерентная томография (ММ ОКТ), которая сочетает в себе кросс-поляризационную ОКТ (КП ОКТ) для визуализации структуры ткани и оценки состояния соединительнотканного компонента, ОКТ-микроангиографию (ОКТ МА) для визуализации сосудистого русла и ОКТ-эластографию для изучения жесткости ткани. Эффективность метода проверяли на примере действия фотодинамической терапии (ФДТ), поскольку основными мишенями ФДТ являются клеточный и сосудистый компоненты опухоли. В качестве объекта исследования была выбрана карцинома кишечника мыши СТ26, локализованная на ухе мыши. Показано, что с помощью ММ ОКТ можно оценить эффективность ФДТ, а именно: по КП ОКТ — отличить опухоль с некрозом от интактной опухоли, по ОКТ МА — выявить расстройства кровообращения, приводящие к замедлению или остановке кровотока и дальнейшей гибели опухоли, а по ОКТ-эластографии — определить жесткость нормальной и патологической ткани.
Databáze: OpenAIRE