ओक्लाहोमा [यूएस]: दरवर्षी, किडनी प्रत्यारोपणाची वाट पाहत 8,000 हून अधिक व्यक्ती मरण ( Every Year 8000 People Waiting for a Kidney Transplant ) पावतात. त्यापैकी ( Kidneys for Transplantation ) अनेक जण आपल्या जीवनात काही चमत्कार घडेल या आशेने चार किंवा त्याहून अधिक वर्षांपासून दात्याच्या प्रतीक्षा यादीत आहेत. संशोधकांनी असे उघड केले आहे की, प्रत्यारोपणासाठी किडनीच्या जगभरातील ( Effective Methods for Determining Viability of Enough Donor ) टंचाईमुळे हे मृत्यू होतात. सध्या, मागणी पूर्ण करण्यासाठी पुरेशी किडनी दातांची व्यवहार्यता निश्चित करण्यासाठी कोणत्याही प्रभावी पद्धती नाही.
ओक्लाहोमा युनिव्हर्सिटी आणि ओयू हेल्थ सायन्सेस सेंटरमधील संशोधकांची एक टीम, लाइफशेअर ऑफ ओक्लाहोमाच्या साहाय्याने तसेच मॅसॅच्युसेट्स अॅमहर्स्ट विद्यापीठ, वर्चेस्टर पॉलिटेक्निक इन्स्टिट्यूट आणि जॉर्जटाउन मेडिकल सेंटरमधील संशोधक आणि चिकित्सक यांच्या वापराची तपासणी करण्यासाठी सहयोग करेल. प्रत्यारोपण शल्यचिकित्सक आणि चिकित्सकांसाठी या अवयवांच्या व्यवहार्यतेची माहिती लक्षणीयरीत्या वाढवताना दात्याच्या किडनींचे मूल्यमापन वेळ कमी करण्यासाठी आणि नवीन स्कॅनिंग पद्धती आणि मशीन लर्निंग अल्गोरिदम विकसित करण्यासाठी ऑप्टिकल कोहेरेन्स टोमोग्राफी.
"मूत्रपिंडाच्या गुणवत्तेचे मूल्यांकन करण्यासाठी सध्याच्या पद्धतींपेक्षा अधिक चांगली, अधिक वस्तुनिष्ठ पद्धत विकसित करणे हे आमचे ध्येय आहे," असे टॅंग म्हणाले. "आम्हाला प्रत्यारोपण शल्यचिकित्सकांच्या हातात अधिक मूत्रपिंड मिळवायचे आहे. दाता किडनी पूलचा अधिक चांगला वापर करायचा आहे." दात्याच्या किडनीच्या तपासणीसाठी सध्याची प्रक्रिया दोन पद्धतीने वापरते. बायोप्सीच्या शारीरिक वैशिष्ट्यांवर आधारित पॅथॉलॉजिकल स्कोअर आणि दात्याच्या वैद्यकीय इतिहासातून मिळवलेले किडनी डोनर प्रोफाइल इंडेक्स (KDPI). तथापि, क्लिनिकल संशोधन सूचित करते की, त्या वर्तमान पद्धतींमध्ये मर्यादित भेदभाव शक्ती आहे.
"मूत्रपिंडाच्या संपूर्ण पृष्ठभागाचे स्कॅनिंग करून, आमचे उपकरण बायोप्सी/केडीपीआय प्रतिमानामुळे निर्माण झालेली अनिश्चितता दूर करण्याचा मानस आहे." तांग म्हणाले. तांग व्यतिरिक्त, ओयू संशोधन संघात चोंगले पॅन, पीएच.डी., संगणक विज्ञान आणि सूक्ष्मजीवशास्त्राचे सहयोगी प्राध्यापक, कार-मिंग ए. फंग, एमडी, पीएच.डी., न्यूरोपॅथॉलॉजी आणि सर्जिकल पॅथॉलॉजीचे प्राध्यापक, न्यूरोपॅथॉलॉजीचे संचालक यांचा समावेश आहे. OU HSC मध्ये इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोपीचे संचालक आणि Zhongxin Yu, MD, OUHSC सह बोर्ड-प्रमाणित पॅथॉलॉजिस्ट.
प्रत्यारोपणासाठी दात्याच्या अवयवांचे मूल्यांकन करताना, तांग म्हणाले की, दोन सुवर्ण मानके आहेत. प्री-ट्रान्सप्लांट बायोप्सी स्कोअर परिणाम आणि प्रत्यारोपणानंतरचे क्लिनिकल परिणाम. तांग आणि त्यांच्या टीमचा असा विश्वास आहे की, ऑप्टिकल कोहेरेन्स टोमोग्राफी, किंवा ओसीटी, स्कॅनिंग तंत्रज्ञान दोन्हीचा अंदाज लावण्यास मदत करू शकते. OCT ही एक नॉन-इनवेसिव्ह इमेजिंग चाचणी आहे. जी टिश्यूच्या क्रॉस-सेक्शनची छायाचित्रे घेण्यासाठी प्रकाश लहरींचा वापर करते. ज्यामुळे क्रॉस-सेक्शनल प्रतिमा प्रदान करण्यासाठी टिश्यूमधून प्रतिबिंबित करून प्रभावीपणे 'ऑप्टिकल अल्ट्रासाऊंड' काय आहे. OCT चे मुख्य फायदे म्हणजे ऊतींचे नमुने तयार न करता किंवा त्याच्याशी संपर्क न करता थेट, उपपृष्ठीय प्रतिमा जवळ-मायक्रोस्कोपिक रिझोल्यूशनसह त्वरित, थेट टिश्यू मॉर्फोलॉजीचे इमेजिंग घेणे.
"आम्हाला मूल्यमापन प्रक्रिया स्वयंचलित करायची आहे." असे पॅन म्हणाले. "त्यामुळे OCT डिव्हाइसवरून येणार्‍या डेटाचे थेट मशीन लर्निंग अल्गोरिदमद्वारे विश्लेषण केले जाऊ शकते. सर्जन सध्या वापरत असलेल्या स्कोअरशी तुलना करता येईल, असा स्कोअर आउटपुट करू शकतो. शल्यचिकित्सक हा स्कोअर पाहू शकतात आणि हे मूत्रपिंड त्यांच्या रुग्णासाठी योग्य आहे की नाही हे ठरवू शकतात." सध्या, पॅथॉलॉजिस्ट बहुतेकदा मूत्रपिंडाच्या आरोग्याचे मूल्यांकन करण्यासाठी बायोप्सीचा वापर करतात जे केवळ बायोप्सी कोणत्या विशिष्ट ठिकाणाहून घेतले जाते याबद्दल माहिती प्रदान करते. OCT गैरआक्रमक असल्याने, संपूर्ण मूत्रपिंड स्कॅन करणे आणि अवयवाच्या एकूण कार्यक्षमतेचे अधिक संपूर्ण दृश्य मिळवणे शक्य आहे.
"मूत्रपिंड ही त्रिमितीय वस्तू आहे. (जरी) बायोप्सी प्रत्यारोपणाची व्यवहार्यता निश्चित करण्यासाठी त्या मूत्रपिंडातील केवळ एका विशिष्ट जागेचे मूल्यांकन करू शकते, OCT स्कॅन जैविक ऊतकांच्या पृष्ठभागाच्या खाली सुमारे 1-2 मिलिमीटर प्रतिमा काढू शकतात," तांग म्हणाले. "मूत्रपिंड प्रत्यारोपणासाठी, हे खूप चांगले आहे कारण ते मूत्रपिंड कार्यक्षमतेचे सर्वात प्रातिनिधिक क्षेत्र आहे. एकाच भागातून बायोप्सी घेण्याऐवजी संपूर्ण अवयव स्कॅन करून, प्रत्यारोपण सर्जन मूत्रपिंडाच्या कार्याच्या स्थानिक वितरणाचे मूल्यांकन करू शकतात आणि त्यांच्या पेशंटसाठी ती चांगली जुळणी आहे का ते ठरवा."
OU संशोधक मूत्रपिंडाचे प्रारंभिक हिस्टोलॉजिकल विश्लेषण प्राप्त करण्यासाठी, स्कॅनिंग आणि प्राप्त करण्यासाठी तसेच OCT स्कॅनिंग आणि मशीन लर्निंग घटक विकसित करण्यासाठी जबाबदार असतील. लाइफशेअर ऑफ ओक्लाहोमा पुढील चार वर्षांत 200 दाता मूत्रपिंड प्रदान करेल. या किडनीचे टॅंगच्या टीमद्वारे स्कॅनिंग केले जाईल आणि ओयू पॅथॉलॉजिस्ट हिस्टोलॉजीचे परिणाम प्रदान करतील. प्रत्यारोपणासाठी व्यवहार्य समजल्या जाणार्‍या मूत्रपिंड युनायटेड नेटवर्क फॉर ऑर्गन शेअरिंग सिस्टीममध्ये जोडल्या जातील.
यूएसमधील एकमेव अवयव खरेदी आणि प्रत्यारोपण नेटवर्क संशोधन कार्यसंघ प्रत्यारोपणानंतर या मूत्रपिंड प्राप्त करणार्‍या रुग्णांच्या नैदानिक परिणामांचे निरीक्षण करेल आणि मूत्रपिंडाच्या OCT प्रतिमा प्रत्यारोपणानंतरच्या मूत्रपिंडाच्या कार्याशी संबंधित असतील इमेजिंग अल्गोरिदम आणि त्यांच्या प्रत्यारोपणापूर्वी किडनीच्या OCT इमेजिंगसाठी मार्गदर्शक तत्त्वे स्थापित करण्यासाठी. सध्याच्या पॅथॉलॉजिकल मानकांनुसार व्यवहार्य नसलेल्या किडनींसाठी, प्रकल्प एक डेटाबेस तयार करण्यासाठी OCT प्रतिमांसह बायोप्सी परिणाम एकत्र करेल आणि OCT प्रतिमा हिस्टोलॉजीच्या परिणामांशी जुळतात याची पडताळणी करण्याच्या उद्देशाने, एक डेटाबेस तयार करेल.
डेटाचा हा एकत्रित पूल टीमला सखोल-शिक्षणाधारित ईमेज प्रोसेसिंग अल्गोरिदम विकसित करण्यास अनुमती देईल. ज्यामुळे OCT स्कॅनमध्ये मूत्रपिंडाच्या कार्यात्मक स्थितीचे सूचक म्हणून निरीक्षण केलेल्या पॅरामीटर्सचे परिमाणात्मक मूल्यांकन केले जाईल. प्रकल्पाचा एक भाग म्हणून, ते प्रत्यारोपणापूर्वी मानवी किडनीची प्रतिमा घेण्यासाठी रोबोट-सहाय्यित स्वयंचलित 3D स्कॅनिंग OCT उपकरणदेखील विकसित करतील.
पॅन यांनी स्पष्ट केले की, या प्रकल्पादरम्यान मशीन लर्निंगसाठी विकसित केलेले निदान निकष हे त्याच स्कोअरिंग शीटवर आधारित असतील. ज्याचे क्लिनिशियन आधीच वापरत आहेत. याशिवाय शीट पॅथॉलॉजी स्लाइड्सऐवजी OCT डेटा वापरून पुनरुत्पादित केली जाईल. "सध्या, 40 टक्के दात्याच्या किडनी प्रत्यारोपणासाठी अयोग्य असल्याने टाकून दिल्या आहेत," असे ते म्हणाले. "आमच्या अंदाजानुसार, त्या 40 टक्क्यांपैकी, खरोखर वापरण्यायोग्य भरपूर प्रमाणात आहेत. आम्ही टाकून दिलेल्या किडनींची संख्या 25 टक्क्यांपर्यंत कमी करून अधिक लोकांचे जीवन वाचवू इच्छित आहोत."
