Vroegtijdig opsporen van kanker kan het verschil maken voor een succesvolle behandeling. Een gebruikelijke screeningspraktijk meet tumorgroei met röntgencomputertomografie (CT), die een reeks dwarsdoorsnedebeelden van het lichaam maakt.

Voordat ze in klinieken worden gebruikt, onderzoekers testen meerdere CT-beeldvormingstechnieken met standaardobjecten die 'fantomen, " ontworpen om echte tumoren na te bootsen. Phantoms stellen onderzoekers in staat om een ​​typische kankerscreening in het laboratorium te simuleren, en voorspellen hoe nauwkeurig echte tumoren zullen worden gemeten met een bepaalde techniek.

Echter, de complexe vormen en vage grenzen van echte tumoren waren moeilijk vast te leggen in een tumorfantoom, meestal gemaakt van 3D-geprint plastic. Op zoek naar een beter fantoom voor betere tumormetingen, wetenschappers van het National Institute of Standards and Technology (NIST) kwamen op een effectieve maar onconventionele oplossing:water injecteren in wegwerpluiers.

"Het klinkt misschien vreemd, maar het blijkt dat water in een wegwerpluier sterk lijkt op de structuur van een tumor in weefsel, " verklaarde NIST-natuurkundige Zachary Levine, de hoofdauteur van een nieuw rapport gepubliceerd in het NIST Journal of Research. "Bovendien, we kunnen deze tumoren laten groeien net als echte, door simpelweg meer water toe te voegen."

Deze gewone ingrediënten kunnen helpen bij het oplossen van een tien jaar durende vraag over de beste manier om CT-beelden te interpreteren:bij het volgen van tumorgroei, is het beter om lengte of volume te meten?

De lengtebenadering maakt deel uit van een veelgebruikte standaard genaamd RECIST (Response Evaluation Criteria in Solid Tumors), oorspronkelijk voorgesteld in 2000. Met behulp van RECIST, de grootte van een tumor wordt bepaald door de grootste gemeten lengte in een CT-plakje. Een verandering in maat is gewoon een verandering in deze lengte. Deze methode is afkomstig van vroege röntgen-CT, toen tweedimensionale afbeeldingen op film werden weergegeven en verschillende functies met de hand werden gemeten.

Volumetrische meting, anderzijds, combineert alle tweedimensionale segmenten om een ​​driedimensionaal volume te vormen. Verborgen structuren kunnen worden blootgelegd door binnen dit volume de grenzen op te zoeken. Deze aanpak is relatief nieuw, en onderzoekers zijn nog steeds aan het uitzoeken hoe nauwkeurig het is om de tumormassa te meten in vergelijking met andere technieken.

Om de twee methoden te vergelijken, het NIST-team laadde meerdere luiers met een klein aanvankelijk volume water en beeldde elke luier af met röntgen-CT. Vervolgens injecteerden ze herhaaldelijk meer water en scanden ze elke luier opnieuw, wegen ze voor en na om precies de hoeveelheid toegevoegd water te bepalen. Vervolgens schatten ze de watermassa bij elke stap met behulp van zowel volumetrische metingen als RECIST.

Met de verbeterde luierfantomen, de volumetrische benadering kwam als beste uit de bus, ten minste een factor vijf beter presteren dan RECIST bij het schatten van de massa voor elk fantoom. Deze experimentele resultaten suggereren dat voor echte tumoren, het meten van het volume zou een betrouwbaardere voorspeller van massa kunnen zijn dan de RECIST-lengte.

"De hoop is dat in de volgende recensie van RECIST, dit oeuvre zal helpen aantonen dat volumetrische metingen overtuigend beter zijn, ", zei Levine. Door nauwkeuriger methoden toe te passen, kunnen artsen nog eerder op tumoren screenen, en snel bepalen of een bepaalde behandeling werkt.

Dit verhaal is opnieuw gepubliceerd met dank aan NIST. Lees hier het originele verhaal.