研究人员开发了检测肝癌的光学活检系统

研究人员开发了一种光学活检系统，可以区分癌变和健康的肝组织。肝癌是全球第六大常见癌症，这项新技术可以使诊断肝癌变得更容易。

“该仪器的设计与目前使用的针头兼容肝活组织检查俄罗斯奥廖尔州立大学研究小组成员Evgenii zherbtsov说。因此，有一天它可以帮助外科医生更精确地导航活组织检查减少用于诊断的组织样本错误数量的仪器。”

在Optica出版集团杂志上生物医学光学快车研究人员报告说，光学活检系统可以在小鼠模型中可靠地区分癌细胞和健康细胞。该系统在对疑似患者进行的初步测试中也显示出了希望肝癌症。

与Zherebtsov共同撰写这篇论文的Elena V. Potapova说:“像我们开发的这种光学活检方法，可以高度准确地区分健康组织和肿瘤组织。”“虽然我们的系统是专门为腹部手术设计的，但我们的研究结果表明，类似的技术也可以用于其他医疗应用。”

响应临床需求

在与他们合作的外科医生注意到在正确的位置进行针活检是多么困难之后，研究人员设计了这种新设备。在将一根细小的空心针插入肝脏以获取组织样本时，早期肿瘤很难精确定位。如果针头的位置不正确而漏掉了肿瘤，就可能导致错误的诊断。

新的光学活检系统结合了漫反射光谱和寿命荧光测量来评估与细胞代谢相关的标志物，这在健康细胞和癌细胞之间是不同的。这可以帮助外科医生实时看到癌症的位置，这样他们就可以确定获取组织样本的最佳位置。

漫反射光谱学根据组织反射光的方式来揭示组织的特性。荧光寿命分析将组织暴露在诱导荧光的波长下，然后测量荧光消退所需的时间。荧光衰变的时间取决于代谢中重要分子的存在。

Potapova说:“虽然我们的团队和其他团队以前使用荧光强度进行组织评估，但在身体其他部位进行的研究表明，荧光寿命不太依赖于实验条件。”“在有血液的情况下，当光照不均匀时，或者当探针和组织之间的接触因运动而改变时，荧光寿命测量保持更一致。”

专注于使用新仪器指导未来的临床活检，研究人员为该设备选择了紧凑、现代的组件。直径为1毫米的探针与标准的17.5G活检针兼容，并具有单独的光学通道漫反射光谱以及荧光寿命的测量。

带着探针去诊所

为了评估组装系统的敏感性，研究人员首先测量了在代谢中起关键作用的已知分子溶液。一旦他们获得了令人满意的结果，他们就在患有肝癌的小鼠模型上进行了实验，并对疑似患有肝癌的患者进行了初步测量。研究人员发现，他们的仪器和测量的参数可以可靠地进行区分肝癌组织，健康的肝脏组织以及围绕肿瘤的代谢改变的肝组织。

zherbtsov说:“对我们来说，在小鼠模型和临床环境中对观察到的癌症变化进行全面的描述是很重要的。”“我们对患有与小鼠相同类型肿瘤的患者进行的研究表明，我们的技术可以提供稳定、可重复的结果，可用于检测癌症。”

研究人员计划继续测量荧光不同类型肿瘤患者在不同阶段的生命期参数，生成实时诊断分类器。这也将使应用先进的机器学习方法成为可能，可以帮助外科医生在活检过程中做出临床决策。