Wiedza i Życie 08/2015
W numerze m.in.:
Energetyka wodna
Wielkie tamy, wielki kłopot; Andrzej Hołdys

Astronomia
Potrójne widzenie; Przemek Berg

Oceanografia
Mowa oceanu; Sławomir Swerpel

Zoologia
Fabryka tygrysów; Radosław Kożuszek

Społeczeństwo
Cywilizacja uprzedzeń; Kamil Nadolski
Z prof. dr. hab. Maciejem Konackim, astrofizykiem, rozmawia Marek Oramus.
Afery polityczne, sensacje obyczajowe i plotki  z nieoficjalnych źródeł wprawiają w ruch  karuzelę debaty publicznej. Jednak  tylko niektóre skandale trwale  zmieniają  rzeczywistość. Większość  gaśnie  równie szybko, jak wybuchła.
Pod ogrodowym kamieniem żyją potomkowie skorupiaków, które ewoluowały w morzach i oceanach. Magiczne sztuczki to dla nich codzienność. Czerpią wodę wprost z powietrza, oddychają nogami, a część zamieszkała w mrowiskach i zrezygnowała z kolorów.
Robert Oppenheimer wyszeptał bezgłośnie wers ze starożytnej świętej księgi hinduizmu – Bhagawadgity – „Stałem się Śmiercią, Niszczycielem Światów”.
Aktualne numery
02/2017
01/2017
Kalendarium
Marzec
22
W 1903 r. z powodu suszy zabrakło wody w wodospadzie Niagara.
Warto przeczytać
Mechanika kwantowa jest piękną, precyzyjną i logiczną konstrukcją matematyczną, doskonale opisująca Naturę. Z tym że właściwie nikt nie wie, jak należy ją rozumieć.

WSPÓŁPRACUJEMY
Logowanie

Nazwa użytkownika

Hasło

Autor: Hanna Męczyńska | dodano: 2012-06-13
Usłyszeć raka

Mammografia rentgenowska jest źródłem wielu błędnych diagnoz, których skutki mogą być dla pacjentek dramatyczne. Na szczęście trwają już intensywne prace nad metodami pozwalającymi wykrywać nowotwory piersi znacznie szybciej i z większą pewnością.

Czy największym problemem służby zdrowia nie jest zbyt szybki i niepotrzebny rozwój medycyny oraz metod leczenia? Co roku na całym świecie w 20 tys. specjalistycznych czasopism ukazuje się ponad milion artykułów medycznych. Równie dynamicznie rozwija się technika badań diagnostycznych, które darzymy coraz większym zaufaniem. Jak się okazuje, bezpodstawnie. W Niemczech wskaźnik niewykrytych lub źle zdiagnozowanych chorób od wielu lat pozostaje na poziomie około 10%.

W Polsce sytuacja wygląda jeszcze gorzej. Przyczyna nie leży jednak wyłącznie w niesprawnym sprzęcie i niedostatecznym wykwalifikowaniu kadry. Powodem błędnych diagnoz mammograficznych jest bowiem również bardzo duże ograniczenie tej metody.

Sposoby diagnozowania nowotworów piersi, stosowane obecnie, można podzielić na trzy grupy. Do pierwszej zaliczamy popularną mammografię rentgenowską. Do drugiej - magnetyczny rezonans jądrowy, lecz w przypadku badań piersi metoda ta jest ciągle w fazie eksperymentalnej. Do trzeciej należą dynamicznie się rozwijające metody optyczne, wśród których znajdziemy m.in. mammografię fotoakustyczną.

Kwantem w pierś

ionierem badań radiologicznych gruczołu piersiowego był niemiecki chirurg Albert Salomon, który w 1913 roku analizował próbki tkanek nowotworowych. Siedemnaście lat później pierwszy mammogram in vivo wykonał amerykański lekarz Stafford L. Warren. Większym zainteresowaniem metoda ta zaczęła się cieszyć jednak dopiero od roku 1951, dzięki pracom Raula Leborgne'a, lekarza z Urugwaju, zaś do powszechnego użycia weszła dopiero 30 lat temu. Obecnie jest to najlepiej poznana metoda screeningu, czyli badań przesiewowych, wykonywanych w celu wykrycia nowotworu u kobiet, które nie obserwują żadnych symptomów tej choroby, lub w celach diagnostycznych w przypadku zmian chorobowych. Służy jako złoty wzorzec (gold standard), z którym porównuje się inne metody diagnostyczne. Jednakże ten złoty wzorzec jest daleki od doskonałości.

Badanie mammograficzne jest badaniem radiologicznym, pozwalającym otrzymać obraz piersi, który jest rzutem trójwymiarowego obiektu na płaszczyznę. W celu uzyskania informacji o lokalizacji przestrzennej, należy wykonać przynajmniej dwa zdjęcia pod różnymi kątami dla każdej piersi. Do badań używa się promieniowania rentgenowskiego o małym natężeniu. Dawka promieniowania potrzebna do wykonania jednego zdjęcia wynosi zwykle około 0,7 mSv (milisiwerta). W siwertach podaje się dawkę równoważną, która jest jednostką toksykologiczną - mierzy efekty wywołane w organizmach żywych przez pochłonięte promieniowanie. Za bezpieczną uznaje się dawkę dla całego ciała w ciągu roku nie wyższą niż 1 mSv ponad naturalne promieniowanie tła, czyli zazwyczaj około 2,5 mSv.

Mammografia, jak wszystkie metody rentgenowskie, wykorzystuje różnice w pochłanianiu promieni rentgenowskich podczas przechodzenia przez poszczególne tkanki organizmu. Aby mammogram był prawidłowo wykonany, już w dniu poprzedzającym test nie należy stosować dezodorantów, pudrów, kremów, toników i perfum na piersi. Metale zawarte w tych preparatach mogą być widoczne na zdjęciu i fałszować obraz. W czasie przeprowadzania testu, aby dało się otrzymać ostry obraz, pierś zostaje spłaszczona. Ściska się więc ją siłą około 300 N, co jest równoważne położeniu na nią masy 30 kg. Ucisk ten nie tylko wywołuje dyskomfort u pacjentki, ale też może, w niektórych przypadkach, okazać się bardzo niebezpieczny. Już w 1928 roku dr D. T. Quigley ostrzegał przed szkodliwością niedelikatnego badania piersi, szczególnie w sytuacjach, gdy występują zmiany chorobowe. Tymczasem często się zdarza, że przeprowadzający badania nie znają dokładnej wartości siły naciskającej.

Nawet najlepiej wykonane zdjęcie musi być właściwie zinterpretowane, aby otrzymane wnioski były wiarygodne. Obiektywnym czynnikiem wpływającym na interpretację jest zróżnicowana struktura piersi u młodych i starszych kobiet. U młodych przeważa tkanka gruczołowa i w tym przypadku mammogram jest trudny do interpretacji. Z wiekiem, gdy zaczyna przeważać tkanka tłuszczowa, zmiany są lepiej widoczne, ze względu na dużą różnicę "gęstości radiologicznej" guza i zdrowej tkanki. Czy warto więc przeprowadzać badania u kobiet poniżej 40 roku życia? U młodych kobiet otrzymuje się od 30 do 80% błędnych "pozytywnych" diagnoz! Ponadto obraz mammograficzny nie pozwala na wykrycie niewielkich guzów, ze względu na ich małą masę i słabą absorpcję promieniowania. Poważną wadą metody jest więc niemożność wykrycia wczesnego etapu tworzenia się i rozwoju nowotworu.

Opisane tu wady metody mammograficznej nie przekreślają jej użyteczności, ale zmuszają do zweryfikowania sposobu wykonywania testu. Na przykład w ogóle nie należy go wykonywać wtedy, gdy z góry można powiedzieć, że wynik będzie niewiarygodny.

Lepszy radar

listopadzie 2008 roku w "Science News" ukazała się informacja o pierwszym urządzeniu radarowym do badania piersi. Prof. Alan Preece i dr Ian Craddock z University of Bristol od wielu lat pracowali nad urządzeniem, w którym zamiast promieniowania jonizującego używali fal radiowych. Nowa aparatura pracuje na tej samej zasadzie, co radar używany podczas kontroli ruchu na drogach lub lotniskach. Daje trójwymiarowy obraz piersi i pozwala na szybkie zrobienie zdjęć. Obecnie metoda ta przechodzi fazę "ślepych prób".

Często stosowaną metodą uzupełniającą badania jest ultrasonografia. Wykorzystuje się tu fale akustyczne o dużej częstotliwości drgań. Odbite echo daje obraz o dobrej rozdzielczości, ale zmieniająca się gęstość tkanki powoduje wiele odbić, które zaburzają obraz i zmniejszają kontrast. W rezultacie, aby dało się zaobserwować guz, musi on mieć rozmiar większy niż 5 mm. Oprócz tych trzech metod stosuje się także magnetyczny rezonans jądrowy - ale nie w badaniach przesiewowych.

Idealna technika badań musi dawać możliwość identyfikacji zmienionej chorobowo tkanki oraz dokładnego jej zlokalizowania w obszarze piersi, powinna również pozwolić scharakteryzować rodzaj nowotworu. Niestety, stosowane obecnie metody nieinwazyjne nie spełniają tych wymogów.

Światłem i dźwiękiem

rwają intensywne prace nad nowymi narzędziami diagnostycznymi, bardziej wiarygodnymi w ocenie wyników
i niewymagającymi stosowania ryzykownego promieniowania jonizującego czy dużego ucisku. Należą do nich metody obrazowania optycznego, w których wykorzystuje się promieniowanie w bliskiej podczerwieni lub z zakresu widzialnego. Zarejestrowany rozkład przestrzenny elementów tkanki, absorbujących promieniowanie, daje obraz o dobrym kontraście, ale dość słabej rozdzielczości przestrzennej, ze względu na występujące silne rozpraszanie. Taką metodą optyczną, za pomocą której możemy otrzymać zdjęcia o dobrej rozdzielczości i dużym kontraście, jest tomografia optyczna (Optical Coherence Tomography, OCT). Obszar badań jest tu jednak ograniczony do głębokości zaledwie 1 mm.

W 1981 roku amerykański fizyk Theodore Bowen zaproponował, aby do badań miękkich tkanek w organizmie człowieka zastosować metodę obrazowania fotoakustycznego. W latach 90. ubiegłego wieku Robert Kruger
i Aleksander Oraevsky eksperymentalnie potwierdzili słuszność tego pomysłu. Nowa metoda została z dużym powodzeniem zastosowana do badań zmian nowotworowych piersi i można zaryzykować pogląd, że ma ona cechy metody "prawie idealnej".

Metoda fotoakustyczna jest hybrydą - łączy metodę optyczną, której zaletą jest dobry kontrast obrazu,
i akustyczną, gwarantującą wysoką rozdzielczość. Podstawowym zjawiskiem fizycznym jest tu efekt fotoakustyczny, odkryty w 1880 roku przez Aleksandra Grahama Bella (patrz: "Usłyszeć światło", "WiŻ" 3/2007). Polega on na powstawaniu w ośrodku fali akustycznej pod wpływem padającego na ten ośrodek modulowanego promieniowania elektromagnetycznego. W miejscu, gdzie jest pochłaniane promieniowanie, następuje lokalny, periodyczny wzrost temperatury, jak również okresowe zmiany ciśnienia. Pochłaniający promieniowanie fragment tkanki staje się źródłem fali dźwiękowej. Fala ta rozchodzi się we wszystkich kierunkach, dociera także do powierzchni, gdzie jest rejestrowana za pomocą odpowiedniego detektora. Należy podkreślić, że mierzony sygnał jest miarą zaabsorbowanego promieniowania. Rozproszone promieniowanie, czyli te fotony, które "uciekły" z badanego obszaru, nie mają żadnego wpływu na otrzymywany obraz. Źródło promieniowania wzbudzającego dobieramy w taki sposób, aby emitowane promieniowanie było silnie absorbowane przez badany ośrodek (np. krew).