Dermatic.pl Aesthetic Business

portal informacyjno-branżowy ISSN 2719-7980

Diagnostyka obrazowa – rozwój metod hybrydowych

, ten tekst przeczytasz w: 5 minuty
Witam Państwa w trzeciej i ostatniej części cyklu przedstawiającego zagadnienia diagnostyki obrazowej w medycynie estetycznej i kosmetologii. Tym razem przyjrzymy się perspektywom tej dziedziny – zobaczymy, co nas czeka w najbliższej przyszłości. 

dr inż. Wojciech Karwowski

Aby odpowiednio pojąć dziedzinę obrazowania medycznego, musimy zdać sobie sprawę, iż w wielu jej gałęziach nastąpiło duże spowolnienie. A w niektórych w zasadzie zatrzymało się w rozwoju. Mniej także sobie tym razem powiemy, a obejrzymy więcej przykładów.

Miejsce, gdzie tworzy się nowe idee obrazowania biomedycznego
alt="diagnostyka obrazowa"
Zdj. 2 Jeden z najbardziej zaawansowanych rozwiązań mobilnych USG – Hitachi Noblus.

Jak wspomniałem w poprzednim artykule, zawodowo i naukowo zajmuję się obrazowaniem biomedycznym. Działam więc w miejscu, gdzie tworzy się nowe idee obrazowania biomedycznego. To kierunek biocybernetyki i inżynierii biomedycznej AGH. Rzeczy, którymi się tutaj zajmujemy ujrzą światło dzienne dopiero w przyszłości. Jedne w bliskiej, a inne zupełnie wybiegają w przyszłość i przeciętnego czytelnika mogłyby wprawić w osłupienie.

We współczesnych metodach obrazowania daje się zauważyć od dłuższego czasu coś w rodzaju zastoju, spowolnienia. Pojawiają się coraz to doskonalsze aparaty, coraz bardziej precyzyjne. Postępuje miniaturyzacja przy jednoczesnym zwiększeniu dokładności odzwierciedlenia rzeczywistości obrazu wnętrza ciała.

Możemy powiedzieć, że miniaturyzacja nie stanowi w zasadzie problemu dla współczesnej inżynierii. Zerknijmy chociaż na porównanie takich rozwiązań (zdj. 1 i 2) prezentujących rozwiązania firmy Hitachi oferujące jedno z najnowocześniejszych rozwiązań w obrazowaniu tkanki, jakim jest elastografia. Jedno jest urządzeniem stacjonarnym, na podstawie kołowej, drugie mobilne, wielkości walizeczki.

We współczesnych metodach obrazowania  miniaturyzacja przy jednoczesnym zwiększeniu dokładności odzwierciedlenia rzeczywistości obrazu wnętrza ciała.

Przy okazji, czym owa elastografia jest? 

A jest to metoda obrazowania sztywności tkanek miękkich. Jednym słowem daje nam możliwość zobaczenia w kolorze zmian takich jak nowotwory, zwłóknienia, stwardnienia itp. (zdj. 3). Ciekawe, prawda?

alt="diagnostyka obrazowa"
Zdj. 3 Real-Time Elastography Hitachi – obrazowanie włókniaka piersi (zdjęcie lewe) i nowotworu piersi (zdjęcie prawe)

Aczkolwiek zobaczmy, że pomimo pojawienia się takiej opcji, jest to nadal USG. Tyle, że w kolorze i dotyczy tkanek takich jak np. nowotwory. Podobnie rozmiar – duży/mały, stacjonarny/przenośny. A zatem nic nowego.

Kolejne zdjęcia – termografia medyczna (zdj. 4 i 5) i sytuacja ta sama, jak w przypadku USG. Jeden aparat IRIS XP bardzo zaawansowany w swych funkcjach, stacjonarny, duży, złożony. Drugi zaś, CAT S61, to w zasadzie smartfon z obiektywem do detekcji podczerwieni.

Metody hybrydowe są aktualnie najbardziej dynamicznie rozwijającym się kierunkiem.

alt="diagnostyka obrazowa"
Zdj. 6 Zdjęcie RTG 3D w kolorze (MARS Bioimaging) – widoczny zegarek na przegubie .

Jeśli myślicie, że problem ten dotyka tylko „kosmetologicznych”, „lekkich” metod diagnostycznych, to rzućcie proszę okiem na kolejną ilustrację (zdj. 6). To opracowana najnowocześniejsza metoda obrazowania rentgenowskiego. Zamiast czarno-białej kliszy otrzymujemy na ekranie kolorowy obraz 3D i to w dodatku w dowolnym przekroju! Możemy go dowolnie obracać oglądając z każdej strony i w dowolnym przekroju! Jednak to cały czas RTG, tyle że „obrobione” komputerowo.

Czy więc faktycznie oznacza to, że nauka trafiła na ścianę?

I tak, i nie… Zerknijmy na kolejną ilustrację (zdj. 7) – widzimy tu jedno z najnowocześniejszych rozwiązań inżynierii biomedycznej w dziedzinie obrazowania: obrazowanie hybrydowe! Polega ono z grubsza mówiąc na dokonaniu fuzji obrazów z dwóch lub więcej różnych typów obrazowań. I połączenia ich w całość. Otrzymany dzięki temu wynik pokazuje cechy sumaryczne z łączonych danych – najważniejszych z punktu widzenia diagnosty.

Tu zdjęcie pokazuje nam rezonans magnetyczny oraz tomografię komputerową. A także ich złączenie, fuzję w obrazie sumarycznym. W ten sposób możemy łączyć np. angiografię, różne typy tomografii komputerowej, rezonans magnetyczny, ultrasonografię. Za każdym razem otrzymując wynik, którego oddzielną pojedynczą metodą nie otrzymalibyśmy. Albo musielibyśmy analizować wiele oddzielnych zdjęć, co byłoby nie lada wyzwaniem dla pojedynczego diagnosty.

Dlaczego i tak, i nie?..

Zastanawiacie się Państwo dlaczego powiedziałem, że „i tak, i nie”? Tak, bo nie wymyślamy już nowych źródeł sygnałowych niosących ze sobą nowe informacje. Bazujemy cały czas na dostępnych aktualnie rozwiązaniach. Ale daleko jeszcze do mówienia o ścianie, ponieważ wciąż ogrom pracy przed naukowcami. Efekty łączenia dostępnych metod są czasami trudne do wyobrażenia. Jednak także ekstremalnie trudne do opracowania.

alt="diagnostyka obrazowa"
Zdj. 7 Obrazowanie medyczne techniką PET (Pozytonowa Tomografia Emisyjna – ang. positron emission tomography), następnie MRI (Rezonans Magnetyczny – ang. magnetic resonance imaging) oraz metoda hybrydowa łącząca cechy obu poprzednich obrazowań.

To właśnie metody hybrydowe są aktualnie najbardziej dynamicznie rozwijającym się kierunkiem, w którym osobiście mam przyjemność i satysfakcję brać udział. Powiem więcej – sam z kolegami opracowujemy właśnie takie rozwiązanie rodem z filmów fantastyczno-naukowych.

Otóż wyobraźmy sobie coś, co można by nazwać obrazowaniem multimodalnym. Pokazującym jednocześnie na jednym obrazie, w dowolnym przekroju, w ujęciu trójwymiarowym wszystkie podstawowe cechy tkanek miękkich, a dokładniej tkanek wierzchnich (np. skóra). Co byście Państwo powiedzieli, gdybyście na ekranie komputera mogli obejrzeć w kolorze skórę waszego pacjenta od wewnątrz, obracać ją pod różnymi kątami? Gdzie kolor byłby informacją o temperaturze, elastyczności, sprężystości, sztywności tkanki, jej uwodnieniu i zmianach strukturalnych?

Wiedzielibyście wtedy o takiej skórze WSZYSTKO!

To już się dzieje!

Czy da się taką metodę obserwacji, badania skóry opracować? Oczywiście! To już się dzieje! To obszar mojej aktywności naukowo-badawczej. Nie jest to łatwe albowiem wymaga albo tworzenia wieloosobowych zespołów specjalistów różnych dziedzin, a ci zwykle są bardzo zajęci. Albo też trzeba samodzielnie posiąść coś, co współcześnie nazywa się wiedzą interdyscyplinarną. Obecnie istnieją już nawet kierunki studiów doktorskich, gdzie przeprowadzenie przewodu skutkuje otrzymaniem tytułu dwóch, a nawet trzech dziedzin jednocześnie! Taki jest aktualny świat!

Wymaga to dostępu do urządzeń, aparatury, osób rekrutujących się do badań klinicznych itp. Czyli wiedzy z inżynierii biomedycznej, pewnych obszarów medycyny, biomateriałów, inżynierii tkankowej itp.

Obrazowanie hybrydowe zwane także multimodalnym jest niezbędnym narzędziem do tego, abyśmy mogli w sposób przewidywalny sterować odbudową i regeneracją tkanek.

A po co się tworzy takie metody? 

Oczywiście, aby lepiej leczyć i zapobiegać chorobom. Ja jednak nazwałbym zbliżającą się dziedzinę nowej medycyny estetycznej „programowalnym odtwarzaniem tkanek”. 

Tak więc obrazowanie hybrydowe zwane także multimodalnym jest niezbędnym narzędziem do tego, abyśmy mogli w sposób przewidywalny sterować odbudową i regeneracją tkanek! Odbudową ubytków tkankowych, przebudową blizn różnego typu, hamowaniem procesów niekorzystnych przebiegających w skórze i wzbudzanie tych korzystnych. Także zmiana parametrów mających wpływ na cechy widoczne skóry, jak kolor na przykład.

Mamy więc inżynierię biomedyczną i bioinżynierię tkankową. Dwie gałęzie nauki mające największy wpływ na rozwój współczesnej medycyny. Medycyny regeneracyjnej, a co za tym idzie także medycyny estetycznej, chirurgii plastycznej i rekonstrukcyjnej. 

Wkrótce rozpoczynają się dwa ważne w tym względzie projekty badawcze. A ja być może, jako specjalista inżynierii biomedycznej i inżynierii tkankowej będę miał przyjemność powiedzieć Państwu o tym więcej.

alt="diagnostyka obrazowa"
Zdj. 5 Jedno bardziej zaawansowanych urządzeń mobilnych do analizy termograficznej – CAT S61
alt="IRIS XP"
Zdj. 4 Jedno z najbardziej zaawansowanych urządzeń do termografii medycznej – IRIS XP.

Zdjęcia pochodzą od autora artykułu

dr inż. Wojciech Jan Karwowski

Menedżer, ekonomista, bioinformatyk, specjalista inżynierii biomedycznej, biocybernetyki i inżynierii tkankowej. Ukończył dwa fakultety krajowe – z informatyki oraz ekonomii – a także specjalistyczny program w jednej z najbardziej prestiżowych szkół biznesu na świecie IESE Business School – University of Navarra. Jest także absolwentem studiów podyplomowych z biochemii, biofizyki i biotechnologii, także z biomateriałów medycznych oraz słuchaczem kolejnych z biologii molekularnej. Doktoryzował się na kierunku biocybernetyki i inżynierii biomedycznej. W przygotowaniu specjalizacja z fizyki medycznej w zakresie medycyny nuklearnej oraz kolejna z elektroradiologii.

Facebook Instagram