Semakin dekat dengan diagnosis menggunakan ‘hidung elektronik’

Prototipe hidung elektronik yang dikembangkan oleh Politecnico di Milano bekerja sama dengan Humanitas, mampu mendiagnosis tumor menggunakan sampel urin dengan akurasi 82%. Kredit: Politecnico di Milano

Diagnosis kanker prostat menggunakan metode non-invasif dan dengan akurasi yang lebih tinggi daripada prosedur diagnostik tradisional semakin dekat untuk menjadi kenyataan.

Hal ini telah dikonfirmasi oleh data dalam penelitian yang diterbitkan oleh International Journal of Urology, yang menguji kemanjuran prototipe pertama hidung elektronik yang dapat mengidentifikasi keberadaan tumor dari sampel urin, dengan mengenali molekul volatil tertentu.

Diag-Nose—nama proyek yang menciptakan prototipe eksperimental pertama—adalah hasil kerja sama erat antara Humanitas dan Politecnico di Milano. Hasil awal menggembirakan: tes dengan benar menentukan keberadaan tumor pada pasien kanker pada 85,2% kasus dan dengan benar memberikan hasil negatif pada pasien sehat pada 79,1% kasus.

Tidak hanya itu: prototipe memiliki manfaat signifikan lainnya jika dibandingkan dengan metode biopsi tradisional: selain sebagai prosedur invasif, biopsi memiliki tingkat negatif palsu yang sangat tinggi untuk tumor stadium awal karena faktanya hanya kecil sebagian jaringan dikumpulkan dan dianalisis.

Pembelajaran

Penelitian dilakukan antara Maret 2020 dan Maret 2021 di Humanitas Mater Domini, di Castellanza, dan di Rumah Sakit Penelitian Humanitas di Rozzano. Proyek ini melibatkan 174 orang yang dibagi menjadi dua kelompok: 88 pasien dengan kanker prostat dengan berbagai tingkat dan stadium yang dikonfirmasi dengan pemeriksaan histologis, dan 86 orang dalam kelompok “kontrol” yang terdiri dari pria dan wanita dari berbagai usia tanpa riwayat penyakit yang pernah menderita kanker prostat. menjalani pemeriksaan medis (termasuk untuk PSA).

Sampel urin dikumpulkan dari setiap orang dan dianalisis di laboratorium Profesor Laura Capelli di Departemen Kimia, Material, dan Teknik Kimia Politecnico di Milano. Hidung elektronik ditemukan dengan benar memberikan hasil positif untuk pasien dengan tumor pada 85,2% kasus. Akurasinya—yaitu kemampuan membuat diagnosis yang benar, baik negatif maupun positif—sebesar 82,1%. Untuk pria di atas usia 45 tahun saja, rentang usia yang paling banyak terkena penyakit tetapi juga yang paling sulit didiagnosis dengan benar, akurasinya mencapai 81%.

“Biopsi prostat saat ini merupakan standar emas untuk diagnosis kanker kelenjar ini. Meskipun prosedur ini telah mencapai presisi yang lebih tinggi melalui penggunaan pencitraan resonansi magnetik untuk memandu pengumpulan sampel jaringan, tingkat deteksi tumor mencapai 48,5% pada Persentase ini secara signifikan lebih rendah daripada hidung elektronik yang, selain akurasi diagnostik yang lebih baik, akan membatasi ketidaknyamanan dan komplikasi bagi pasien,” jelas penulis studi tersebut, Dr. Gianluigi Taverna, Koordinator Urologi di Humanitas Mater Domini dan seorang dokter-peneliti di Rumah Sakit Penelitian Humanitas.

Skema menunjukkan komponen eNose untuk diagnosis PCa dari analisis urin: ruang sensor dan pompa vakum, sirkuit elektronik, DAQ (sistem akuisisi digital) dan komputer untuk pemrosesan sinyal. Kredit: Jurnal Urologi Internasional (2022). DOI: 10.1111/iju.14912

Diag-Nose: Dari studi tahun 2012 pada anjing hingga validasi klinis prototipe

Hidung elektronik adalah evolusi dari studi yang jauh lebih besar yang dilakukan pada tahun 2012 oleh Humanitas dengan kolaborasi Pusat Veteriner Militer di Grosseto (Cemivet) dan didukung oleh Kementerian Pertahanan Italia. Penelitian ini mengungkapkan bagaimana anjing, setelah dilatih dengan baik, mampu mendeteksi kanker prostat dengan mencium urin pasien.

“Penemuan ini,” jelas Dr. Taverna, “menegaskan bahwa tumor prostat menghasilkan zat organik spesifik yang mudah menguap, yang secara teknis dikenal sebagai VOC (Volatile Organic Compounds), yang mampu dideteksi oleh anjing dengan sangat akurat. Kami memutuskan untuk mengembangkan kemampuan ini untuk mengembangkan perangkat diagnostik berteknologi tinggi yang dapat menjadi bagian dari praktik klinis sehari-hari.”

Hidung elektronik yang dikembangkan sebagai bagian dari proyek Diag-Nose adalah prototipe yang dibuat dengan mereproduksi indera penciuman anjing, dibuat menggunakan serangkaian sensor yang mampu menganalisis zat volatil yang dilepaskan ke udara oleh sampel urin.

Seperti halnya anjing, hidung elektronik juga menjalani masa pelatihan, yang dilakukan pada sekitar 530 orang, yang memungkinkan para insinyur di Politecnico di Milano, Profesor Laura Capella dan Dr. Carmen Bax, menyempurnakan parameter analisis dan ajari perangkat untuk menentukan apakah sampel urin milik orang sehat atau pasien kanker prostat. Keberhasilan pelatihan ini telah dikonfirmasi oleh penelitian yang diterbitkan dalam International Journal of Urology,” kata Fabio Grizzi, peneliti di laboratorium tersebut. Rumah Sakit Penelitian Humanitas, di mana dia juga bertanggung jawab atas layanan histologi.

“Agar hidung elektronik secara efektif menjadi bagian dari praktik klinis sehari-hari, studi skala besar lebih lanjut akan diperlukan, yang akan memungkinkan kami untuk mengkonfirmasi hasil yang telah diperoleh dan untuk mengembangkan potensi prototipe. Oleh karena itu, langkah selanjutnya menuju pembuatan elektronik “Kenyataannya adalah memvalidasinya dengan melibatkan lembaga klinis internasional,” tutup Gianluigi Taverna dan Fabio Grizzi.

Informasi lebih lanjut: Gianluigi Taverna et al, Akurasi hidung elektronik baru untuk diagnosis kanker prostat dalam sampel urin, International Journal of Urology (2022). DOI: 10.1111/iju.14912

Disediakan oleh Politecnico di Milano

Kutipan: Kanker prostat: Semakin dekat dengan diagnosis menggunakan ‘hidung elektronik’ (2022, 2 Desember) diambil 5 Desember 2022 dari https://medicalxpress.com/news/2022-12-prostate-cancer-closer-diagnosis-electronic .html

Dokumen ini tunduk pada hak cipta. Terlepas dari kesepakatan yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.