ভূমিকা
ডিফিউজ গ্লিওমা হল সবচেয়ে চ্যালেঞ্জিং ব্রেন টিউমারগুলির মধ্যে একটি যা অস্ত্রোপচারের মাধ্যমে চিকিৎসা করা কঠিন। তাদের অনুপ্রবেশকারী প্রকৃতির কারণে, টিউমার কোষগুলি আশেপাশের সুস্থ মস্তিষ্কের টিস্যুতে ছড়িয়ে পড়তে পারে, যা সার্জনদের অপারেশনের সময় ক্যান্সারযুক্ত এবং স্বাভাবিক এলাকার মধ্যে পার্থক্য করা কঠিন করে তোলে। গ্লিওমা সার্জারির লক্ষ্য হল যতটা সম্ভব টিউমার অপসারণ করা এবং গুরুত্বপূর্ণ মস্তিষ্কের কার্যকারিতা সংরক্ষণ করা, কিন্তু সীমানা অস্পষ্ট হলে এই ভারসাম্য অর্জন করা কঠিন। এমআরআই-এর মতো ঐতিহ্যবাহী ইমেজিং পদ্ধতিগুলি প্রি-অপারেটিভ ভিউ প্রদান করে কিন্তু টিউমারের প্রান্তে ঘটে যাওয়া মাইক্রোস্কোপিক অনুপ্রবেশ সম্পূর্ণরূপে সমাধান করতে পারে না। ইন্ট্রাঅপারেটিভ প্যাথলজি, সাধারণত হিমায়িত বিভাগ ব্যবহার করে, দ্রুত প্রতিক্রিয়া প্রদান করে তবে ছোট, দ্বি-মাত্রিক নমুনাগুলিতে সীমাবদ্ধ যা সম্পূর্ণ টিউমার মার্জিনকে প্রতিনিধিত্ব করতে পারে না।
এখন, ফুডান ইউনিভার্সিটি, হুশান হাসপাতাল, ঝোংশান হাসপাতাল, বেইজিং নিউরোসার্জিক্যাল ইনস্টিটিউট এবং ক্যাপিটাল মেডিকেল ইউনিভার্সিটির গবেষকদের একটি দল ULTRA (আল্ট্রার্যাপিড ক্লিয়ার্ড স্টিমুলেটেড রামন উইথ এআই) নামে একটি নতুন প্ল্যাটফর্ম তৈরি করেছে যা প্রায় 30 মিনিটে গ্লিওমা মার্জিনের ত্রিমাত্রিক চিত্র তৈরি করতে পারে। এই প্রযুক্তিটি, সেল জার্নালে রিপোর্ট করা হয়েছে, দ্রুত টিস্যু ক্লিয়ারিং, স্টিমুলেটেড রামন স্ক্যাটারিং (এসআরএস) মাইক্রোস্কোপি এবং কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তাকে একত্রিত করে, প্রচলিত স্টেনিং বা সেকশনিংয়ের প্রয়োজন ছাড়াই টিউমার অনুপ্রবেশের একটি বিস্তৃত দৃশ্য প্রদান করে।
গ্লিওমা সার্জারির চ্যালেঞ্জ
গ্লিওমা হল প্রাথমিক মস্তিষ্কের টিউমার যা গ্লিয়াল কোষ থেকে উদ্ভূত হয়, যা নিউরনকে সমর্থন করে এবং রক্ষা করে। তারা তাদের বিস্তৃত বৃদ্ধির প্যাটার্নের জন্য কুখ্যাত, টিউমার কোষগুলি সাদা পদার্থের ট্র্যাক্ট এবং রক্তনালী বরাবর স্থানান্তরিত হয়, প্রায়শই মূল টিউমার ভর থেকে অনেক দূরে।这使得 সম্পূর্ণ অস্ত্রোপচার রিসেকশন প্রায় অসম্ভব, এবং অবশিষ্ট টিউমার কোষ পুনরাবৃত্তি হতে পারে। নিউরোসার্জনদের তাই রিয়েল টাইমে টিউমার মার্জিন সনাক্ত করতে ইন্ট্রাঅপারেটিভ সরঞ্জামের উপর নির্ভর করতে হয়।
বর্তমানে, স্ট্যান্ডার্ড পদ্ধতি হল হিমায়িত বিভাগ বিশ্লেষণ, যেখানে টিস্যুর একটি ছোট টুকরা অপসারণ করা হয়, হিমায়িত করা হয়, টুকরা করা হয় এবং মাইক্রোস্কোপিক পরীক্ষার জন্য দাগ দেওয়া হয়। যদিও এটি দ্রুত প্যাথলজিকাল তথ্য সরবরাহ করে, এর বেশ কয়েকটি সীমাবদ্ধতা রয়েছে। নমুনাগুলি সাধারণত ক্ষুদ্র হয়, যা টিউমার সীমানার একটি ভগ্নাংশ মাত্র প্রতিনিধিত্ব করে এবং দ্বি-মাত্রিক বিভাগগুলি অন্যান্য প্লেনে অনুপ্রবেশকারী কোষগুলিকে মিস করতে পারে। অতিরিক্তভাবে, হিমায়িতকরণ আর্টিফ্যাক্ট প্রবর্তন করতে পারে এবং স্টেনিংয়ের গুণমান পরিবর্তিত হতে পারে, সম্ভাব্যভাবে ভুল ব্যাখ্যার দিকে পরিচালিত করে।
ত্রিমাত্রিক হিস্টোলজি টিস্যুর স্থানিক আর্কিটেকচার সংরক্ষণ করে আরও সম্পূর্ণ চিত্র সরবরাহ করে, প্যাথলজিস্টদের দেখতে দেয় যে টিউমার কোষগুলি একটি ভলিউম জুড়ে কীভাবে বিতরণ করা হয়। যাইহোক, বিদ্যমান 3D পদ্ধতিগুলি ধীর, প্রায়শই টিস্যু ক্লিয়ারিং, লেবেলিং এবং ইমেজিংয়ের জন্য ঘন্টা বা দিন প্রয়োজন, যা অস্ত্রোপচারের সময় ব্যবহারের জন্য অবাস্তব করে তোলে।
ULTRA: একটি 30-মিনিটের ওয়ার্কফ্লো
ULTRA তিনটি মূল উপাদান একীভূত করে এই সীমাবদ্ধতাগুলি সমাধান করে: একটি দ্রুত টিস্যু-ক্লিয়ারিং কৌশল, স্টিমুলেটেড রামন স্ক্যাটারিং মাইক্রোস্কোপি এবং AI-ভিত্তিক ভার্চুয়াল স্টেনিং। ওয়ার্কফ্লো একটি টিস্যু নমুনা দিয়ে শুরু হয়, হয় তাজা বা ফিক্সড, যা এটিকে স্বচ্ছ করতে একটি ক্লিয়ারিং দ্রবণ দিয়ে চিকিত্সা করা হয়। এটি আলোকে টিস্যুতে গভীরভাবে প্রবেশ করতে দেয়, মিলিমিটার-স্কেল গভীরতায় ইমেজিং সক্ষম করে।
এরপরে, ক্লিয়ারড টিস্যুটি স্টিমুলেটেড রামন স্ক্যাটারিং মাইক্রোস্কোপি ব্যবহার করে ইমেজ করা হয়, একটি লেবেল-মুক্ত কৌশল যা আণবিক কম্পন সনাক্ত করে। এসআরএস বাহ্যিক রঞ্জকগুলির প্রয়োজন ছাড়াই রাসায়নিক বৈপরীত্য সরবরাহ করে এবং এটি দ্রুত টিস্যু ইমেজ করতে পারে। গবেষকরা ক্লিয়ারড টিস্যুর উচ্চ-রেজোলিউশন চিত্র ক্যাপচার করতে এসআরএস সিস্টেমটি অপ্টিমাইজ করেছেন, এমন ডেটা তৈরি করেছেন যা সেলুলার গঠন এবং কাঠামো প্রতিফলিত করে।
অবশেষে, একটি AI অ্যালগরিদম ভার্চুয়াল স্টেনিং সম্পাদন করে, লেবেল-মুক্ত এসআরএস চিত্রগুলিকে ঐতিহ্যবাহী হিস্টোলজি স্টেইনের মতো চিত্রে রূপান্তর করে। এই পদক্ষেপটি গুরুত্বপূর্ণ কারণ এটি প্যাথলজিস্টদের সময়সাপেক্ষ স্টেনিং প্রক্রিয়া ছাড়াই পরিচিত স্টেইনিং প্যাটার্ন যেমন H&E ব্যবহার করে চিত্রগুলি ব্যাখ্যা করতে দেয়। AI কে জোড়া এসআরএস এবং স্টেইনড ইমেজের উপর প্রশিক্ষণ দেওয়া হয়েছিল যাতে ভার্চুয়াল স্টেইনগুলি সঠিকভাবে ভবিষ্যদ্বাণী করা যায়।
সম্পূর্ণ প্রক্রিয়াটি—টিস্যু গ্রহণ থেকে চূড়ান্ত 3D পুনর্গঠন পর্যন্ত—প্রায় 30 মিনিট সময় নেয়, যা ইন্ট্রাঅপারেটিভ ব্যবহারের জন্য সম্ভবপর করে তোলে। এটি বিদ্যমান 3D হিস্টোলজি কৌশলগুলির তুলনায় একটি উল্লেখযোগ্য উন্নতি, যা ঘন্টা বা এমনকি দিনও নিতে পারে।
বৈধতা এবং সম্ভাব্য প্রভাব
গবেষকরা গ্লিওমা রোগীদের অস্ত্রোপচারের টিস্যু নমুনায় ULTRA যাচাই করেছেন। তারা demonstrated যে প্ল্যাটফর্মটি টিউমার মার্জিন সঠিকভাবে সনাক্ত করতে পারে, এমন এলাকায় অনুপ্রবেশকারী টিউমার কোষ দেখায় যা প্রচলিত হিমায়িত বিভাগ দ্বারা মিস হতে পারে। 3D চিত্রগুলি তাদের টিউমারের অনিয়মিত আকৃতি এবং আশেপাশের মস্তিষ্কের টিস্যুতে এর আক্রমণ কল্পনা করতে দেয়, অস্ত্রোপচারের সিদ্ধান্ত গ্রহণের জন্য আরও সম্পূর্ণ চিত্র সরবরাহ করে।
ULTRA-এর মূল সুবিধাগুলির মধ্যে একটি হল রিয়েল টাইমে ভলিউমেট্রিক তথ্য সরবরাহ করার ক্ষমতা। সার্জনরা সম্ভাব্যভাবে অস্ত্রোপচারের সময় এই প্রযুক্তিটি ব্যবহার করতে পারেন যে সমস্ত টিউমার টিস্যু অপসারণ করা হয়েছে কিনা তা মূল্যায়ন করতে, অবশিষ্ট রোগ ছেড়ে যাওয়ার ঝুঁকি হ্রাস করে। এটি আরও সম্পূর্ণ রিসেকশন এবং উন্নত রোগীর ফলাফলের দিকে পরিচালিত করতে পারে।
অধিকন্তু, ULTRA শুধুমাত্র গ্লিওমাতে সীমাবদ্ধ নয়। প্ল্যাটফর্মটি অন্যান্য ধরণের ক্যান্সারের জন্য অভিযোজিত হতে পারে যেখানে অস্ত্রোপচারের মার্জিন গুরুত্বপূর্ণ, যেমন স্তন, ফুসফুস বা প্রোস্টেট ক্যান্সার। দ্রুত ক্লিয়ারিং, এসআরএস এবং এআই-এর সংমিশ্রণ প্যাথলজি এবং সার্জিক্যাল অনকোলজিতে বিস্তৃত অ্যাপ্লিকেশন রয়েছে।
ভবিষ্যতের দিকনির্দেশনা
যদিও ULTRA দুর্দান্ত প্রতিশ্রুতি দেখায়, এখনও কাটিয়ে উঠতে চ্যালেঞ্জ রয়েছে। বর্তমান সিস্টেমের জন্য বিশেষ সরঞ্জাম এবং দক্ষতার প্রয়োজন, যা প্রধান মেডিকেল সেন্টারগুলিতে এর প্রাপ্যতা সীমিত করতে পারে। গবেষকরা প্রযুক্তিটিকে আরও অ্যাক্সেসযোগ্য এবং ব্যবহারকারী-বান্ধব করার জন্য কাজ করছেন। তারা আরও বিস্তৃত টিস্যু প্রকার এবং স্টেনিং প্রোটোকল অন্তর্ভুক্ত করতে AI প্রশিক্ষণ প্রসারিত করার পরিকল্পনা করছেন।
বিকাশের আরেকটি ক্ষেত্র হল এমআরআই বা ফ্লুরোসেন্স-গাইডেড সার্জারির মতো অন্যান্য ইমেজিং পদ্ধতির সাথে ULTRA-এর একীকরণ, টিউমারের একটি বিস্তৃত দৃশ্য সরবরাহ করতে। এই কৌশলগুলির সংমিশ্রণ টিউমার মার্জিন মূল্যায়নের নির্ভুলতা আরও বাড়িয়ে তুলতে পারে।
উপসংহারে, ULTRA ইন্ট্রাঅপারেটিভ প্যাথলজিতে একটি উল্লেখযোগ্য অগ্রগতির প্রতিনিধিত্ব করে। দ্রুত, 3D, AI-বর্ধিত হিস্টোলজি সরবরাহ করে, এটি সার্জনরা কীভাবে গ্লিওমা রিসেকশনের কাছে যান তা রূপান্তরিত করার সম্ভাবনা রয়েছে, শেষ পর্যন্ত এই চ্যালেঞ্জিং টিউমারগুলির রোগীদের জন্য ফলাফল উন্নত করে।
এই নিবন্ধটি মেডিকেল এক্সপ্রেসের রিপোর্টিংয়ের উপর ভিত্তি করে তৈরি। মূল নিবন্ধটি পড়ুন।
Originally published on medicalxpress.com