基于激光的新工具可以显著提高脑肿瘤手术的准确性

在与脑癌的斗争中，医生们现在有了一种新的武器——一种新的成像技术，它可以让外科医生在显微镜下区分脑组织和肿瘤，从而大大提高脑外科手术的准确性。

被称为SRS显微镜-受激拉曼散射的简称-一个包括Mallinckrodt化学和化学生物学教授Xiaoliang Sunney Xie和化学和化学生物学博士后Ji Minbiao的研究团队，能够“看到”最微小的区域肿瘤细胞在大脑组织，并区分肿瘤从活老鼠大脑中的健康组织中提取——然后显示，从一个患有最致命的多形性胶质母细胞瘤的病人身上提取的组织中也可能得到同样的结果脑部肿瘤。这项研究发表在9月4日的一篇论文中科学转化医学。

Mallinckrodt化学和化学生物学教授、论文的共同主要作者Xiaoliang Sunney Xie说:“活检一直是检测和移除这类肿瘤的黄金标准。”“但我们相信，这种技术更好，因为它是现场直播。外科医生现在可以跳过手术的所有步骤活组织检查这项技术允许他们在体内完成所有这些工作。”

谢和他的同事在2008年开发了SRS，它的工作原理是用非侵入性激光照射组织，并检测出现的微弱信号。通过分析信号的频谱，研究人员可以构建组织的细胞组成图像。

通过放大这些信号，他们能够将一项曾经需要数小时或数天才能完成的技术转化为一项实时有效的技术，并为外科医生提供重要的见解手术室。

由于脑组织和肿瘤含有不同的化学成分，研究人员可以创建图像，精确显示肿瘤“边缘”(肿瘤细胞在正常细胞间浸润的边界区域)的位置，帮助指导手术室的外科医生。

“这是非常伤脑筋的，”谢在谈到外科医生面临的挑战时说。“他们有核磁共振成像，他们知道什么需要切除，但问题是你在哪里停止?”一个非常有经验的外科医生可能会根据细微的颜色差异分辨出脑组织和肿瘤，但我相信，许多外科医生会发现这项技术是一个有用的指南。”

哈佛大学的研究人员与密歇根大学神经外科讲师Daniel Orringer博士领导的研究团队合作，证明了该技术可以用于检测活老鼠和人类脑组织中的肿瘤。

Orringer说，被诊断为多形性胶质母细胞瘤的患者在确诊后平均只能存活18个月。去年秋天发表在《神经外科杂志》(Journal of Neurosurgery)上的一项研究显示，手术是治疗此类肿瘤最有效的方法之一，但只有不到四分之一的患者的手术能达到最佳效果。

奥林格说:“尽管脑肿瘤手术在很多方面都取得了进步，但许多患者的存活率仍然很低，部分原因是外科医生不能确定他们在手术结束前是否切除了所有的肿瘤组织。”“我们需要更好的工具来在手术中显示肿瘤，SRS显微镜是非常有前途的。通过SRS，我们可以看到传统手术显微镜看不见的东西。”

作者认为SRS显微镜可能与苏木精和伊红(H&E)染色(目前用于脑肿瘤诊断的方法)一样准确。

在论文中描述的一个测试中，H&E染色直接在SRS显微镜下进行。三名外科病理学家接受过研究脑组织和发现肿瘤细胞的训练，无论他们检查的是哪种图像，他们的准确率几乎是相同的。谢说，不同之处在于，SRS显微镜可以实时进行，不需要染色、去除或处理组织。

“100多年来，苏木精和伊红染色一直是这类成像的金标准，”谢说。“但有了这项技术，我们不需要冷冻组织，我们不需要染色组织，我们不需要活组织检查——这就像光学活组织检查一样，允许我们在细胞水平上识别肿瘤边缘。”

“我们很高兴这项技术现在正向临床应用迈进了一步，”他补充说。“有了这篇论文，我们现在有了原理证明，这可以在人脑中原位完成。”

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