显微镜可以扫描肿瘤手术和检查肿瘤活检中3 d

当妇女接受乳房肿瘤切除术移除乳腺癌,医生尝试删除所有癌组织在保护尽可能多的健康乳房组织。

但目前没有可靠的方法来确定在手术切除组织是否完全在其margins-the证明癌症医生需要相信他们所有的肿瘤移除。可能需要几天的病理学家使用传统方法处理和分析组织。

这就是为什么20到40%的女性必须经过第二,第三甚至第四采用手术切除癌细胞,错过了在最初的过程中,根据研究。

一个新的显微镜发明的华盛顿大学的机械工程师和病理学家可以帮助解决这个问题,和其他问题。它可以快速无损图像边缘的大新鲜组织标本相同级别的细节和传统病理改变不超过30分钟。

在这些采用“外科医生正在盲目手术,“机械工程教授乔纳森·刘说。“通常他们留下一些肿瘤,他们不知道,直到几天后当病理学家找到它。”

“如果我们能快速的图像整个表面或边缘切除组织过程期间,我们可以告诉他们,如果他们还剩下肿瘤在体内。癌症患者,这将是一个巨大的好处,”刘说。

新的纸张显微镜是6月26日最新发表的一篇论文中描述自然生物医学工程提供其他优势现有流程和显微镜技术。它保存有价值的组织基因检测和诊断,快速、准确地大型临床标本的不规则表面图像,并允许病理学家放大和“看到”活检样本在三维空间中。

“我们使用的工具在病理改变了过去一个世纪,”作者尼古拉斯博士说:红色,总住院医师和临床研究员在威斯康辛大学医学病理学的部门。“这纸张显微镜代表病理学和癌症患者的一大进步,让我们检查组织在几分钟而不是天,查看它在三维空间中而不是两最终将导致改进临床护理。”

目前病理技术涉及处理和染色组织样本,嵌入在蜡块,切薄,安装在幻灯片,染色,然后查看这些部分与传统二维组织microscopes-a过程需要几天才能见成效。

另一种方法来提供实时信息在手术包括冻结和切片组织快速查看。但是这些图片不一致的质量,和某些脂肪组织,比如乳房,不冻结,可靠地使用这项技术。

相比之下,华盛顿大学敞篷的纸张显微镜使用一张光光学“切片”通过和图像组织样本在不破坏它。所有潜在的组织是守恒的下游分子测试,可以产生额外的有价值的信息关于癌症的本质和导致更有效的治疗决定。

“Slide-based病理仍然是一个模拟技术,就像放射学是几十年前当x射线胶片上得到。通过在三维成像组织不需要挂载玻片薄组织部分,我们试图改变病理就像3 d x射线CT改变了放射学,”刘说。”虽然可以扫描显微镜载玻片数字病理,受影响的组织和绕过我们数字图像需要准备幻灯片,这是更简单、更快的和潜在的便宜。”

“如果我们能这样做而不消耗任何组织,那就更好了,”作者拉里博士说:真的,威斯康辛大学医学病理学教授。“我们想用这宝贵的组织目的是变得越来越重要的治疗这样的病人测序肿瘤细胞和发现基因异常,我们可以针对特定的药物和其他精密医学技术。”

纸张显微镜还提供了优于其他无损光学——解剖显微镜在当今市场上,慢慢地处理图像和难以维持最佳的集中处理临床标本时,它总是有微观表面不规则。

华盛顿大学的显微镜既能形象大组织表面在高分辨率和成千上万的二维图像拼接每秒快速创建一个3 d图像的手术或活检标本。额外的数据可以一天允许病理学家更准确和一致肿瘤诊断和品位。

“病理学家目前非常有限的他们可以看多少载玻片,”合著者亚当·格拉泽说,威斯康辛大学分子Biophotonics实验室的博士后。“如果我们能给他们三维数据,我们可以给他们更多的信息来帮助改善病人的诊断的准确性。”

华盛顿大学的这个研究小组实现这些改进通过配置各种光学技术以新的方式和优化临床使用。敞篷的安排,下面所有的光学玻璃盘子的地方,允许他们比其他显微镜图像更大的组织。

研究小组目前正在加快optical-clearing过程更容易让光线穿透活检样本。未来的研究领域包括优化三维免疫染色过程,以及与机器学习专家合作开发算法,可以处理大量的3 d病理学他们的系统生成的数据,帮助病理学家的终极目标瞄准可疑的区域组织。