基于激光的成像工具可以提高脑肿瘤手术的准确性和安全性

基于激光的成像工具可以提高脑肿瘤手术的准确性和安全性
使用SRS显微镜收集的图像显示,正常的大脑包含有稀疏的神经纤维束的细胞,称为轴突(左图),但脑肿瘤组织中充满了无序模式的细胞(右图)。虽然你可以在显微镜下看到差异,但在手术中它们很难区分,这使得外科医生很难知道肿瘤在哪里停止。资料来源:密歇根大学卫生系统

脑肿瘤组织可能难以在手术期间从正常脑区分开。神经外科医生在手术室中使用他们的最佳判断,但通常必须猜到肿瘤的边缘在删除它的位置。

即使在今天或仍然不会使流程更容易的最先进的成像设备。但是一种新的基于激光的微观技术可以帮助外科医生看到之间的差异组织和正常的大脑。

称为刺激的拉曼散射(SRS)显微镜,现在正在密歇根州卫生系统大学进行测试。研究人员已经使用SRS显微镜以自6月以来以60多名患者样品进行成像 - 这项技术的第一个临床试验。

“它允许外科决策过程成为数据驱动而不是依靠外科医生的最佳猜测,”据密歇根医学院大学的病理学部门,丹尼尔·奥里格纳·米德尔·奥雷格林·莫德林·奥雷格该团队最新研究于10月14日公布科学翻译医学

与包括哈佛大学在内的几个机构的专家合作,在那里SRS显微镜被开发,U-M团队使用SRS显微镜成像从神经外科病人。

“我们能够可视化肿瘤,否则会对外科医生看不见”,Orringer说。

如果目前的测试进展顺利,这项技术将在两年内提交给FDA审批。

研发SRS显微镜的团队希望创造出一种微波大小的产品,比目前使用的成像系统(如术中MRI)更便宜。Orringer认为,消除成本和空间的障碍将使这项技术吸引许多外科医生。

理查德·康罗伊博士说:“这项技术有可能解决癌症手术中一个长期存在的问题,即需要更快更有效的方法来评估肿瘤是否已经被完全切除。”他是美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)国家生物医学成像和生物工程研究所(National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering)应用科学与技术部主任,该研究所为该技术的开发提供了资金。

由于U-M的orringer和他的同事继续在U-M上测试SRS显微镜,它们正在建立一个可以在手术期间容易地操作的第二代系统。

设备的下一个版本将靠近操作表。外科医生可以容易地将新鲜组织样品插入设备中,这将在当场产生微观图像。整个医疗团队将能够轻松使用和理解设备,所产生的图像将有助于立即确定需要更多的手术。

为了获得类似于SRS产生的微观图像,外科医生必须等待半小时或更长时间的组织被冻结,切片,染色和解释,以发现癌细胞和正常脑细胞之间的差异。

“无需将样品发送给病理学家的肿瘤余量的能力可以通过缩短手术的长度并减少癌细胞留下的案件数量来提高患者安全性并改善结果,”康罗伊说。

Orringer说:“通过优化手术结果,我们可以确保患者在脑瘤手术后获得最好的结果。”


进一步探索

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更多信息:M. Ji等人。用定量刺激拉曼散射显微镜检测人脑肿瘤渗透,科学翻译医学(2015)。DOI: 10.1126 / scitranslmed.aab0195
期刊信息: 科学翻译医学

引用:基于激光的成像工具可以提高脑肿瘤手术的准确性和安全性(2015年10月15日)
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