区分肿瘤与健康组织的手持探针

最近，科学家开发出一种新的外科手术工具——利用光确保外科医生能够完全移除肿瘤，与临床研究中的传统病理学家诊断相当一致，从而表明该工具可能很快成为外科医生可靠、实时的指导。相关研究结果发表在九月十五日的《Cancer Research》杂志。

　　

生物通报道：最近，科学家开发出一种新的外科手术工具——利用光确保外科医生能够完全移除肿瘤，与临床研究中的传统病理学家诊断相当一致，从而表明该工具可能很快成为外科医生可靠、实时的指导。延伸阅读：区分癌细胞和正常细胞的新疗法。

这项跨学科的研究，是由美国伊利诺伊大学电气和计算机工程、生物工程教授Stephen Boppart指导完成，他们对来自伊利诺斯Carle基础医院的35例乳腺癌患者进行了研究。相关研究结果发表在九月十五日的《Cancer Research》杂志上。

外科医生和组织病理学家所面临的一个困难、但却至关重要的决定是，弄清肿瘤在哪里结束。实体瘤可以很容易辨认，但在肿瘤主体周围的组织（称为边缘），可能也包含癌细胞。因此，肿瘤周围多余的组织通常是被切除的，但问题依然存在：残留下来的任何癌细胞，以后是否会再次发展为肿瘤？

Boppart博士也是个医生，他说，“在几乎所有的实体肿瘤手术中，都有边缘的问题。通常情况下，外科医生切除包含肿瘤的组织块，并将其送到实验室。病理学家会对这些组织进行处理、切片和染色，然后在显微镜下观察超薄切片。他们研究了这些组织的细胞结构和其他特征。诊断是基于主观解释做出的，经常要咨询其他病理学家。这就是我们所说的诊断金标准。”

这种新装置是一种手持式探针，基于一种称为光学相干断层成像（OCT）的技术，该技术利用光照对组织进行实时成像。Boppart说，癌细胞和正常组织不同地散射光线，因为它们有不同的微观结构和分子特征，因此OCT为医生提供了一种方法，来定量测量一个肿瘤的细胞特征。外科医生可以让OCT棒通过一部分组织，并在屏幕上看到一个视频，不需要特殊的化学污渍或长时间的组织处理。

我想了解Promega的3D细胞活力检测产品

Boppart说：“在许多情况下，用肉眼你找不出癌细胞和正常组织之间的差异，但是用OCT，就能看见它们非常的不同。”

在临床研究中，外科医生根据标准外科手术程序来治疗患者，但OCT的数据，是从肿瘤空洞边缘和手术过程中切除的组织肿块边缘收集的，因此，这样的结果在随后是可比较的。研究发现，OCT装置分析可以百分之92的敏感性和百分之92的特异性差异，确定正常组织和癌组织之间的差异。他们还发现，OCT在切除的组织中发现癌症的方法，与术后病理报告的结果是高度一致的，这些报告一般在几天后才出来。

Boppart说：“这项研究首次演示了在手术过程中，OCT用于患者瘤腔内肿瘤边缘的成像。检查并查看是否有残留的肿瘤细胞，而不是检查被取出的组织肿块，可能是更好的选择。然后，外科医生可以立即进行干预。”

研究人员将继续用OCT设备进行临床研究，调查其他类型的固态肿瘤。Diagnostic Photonics——Boppart共同创立的一个新兴公司，也合作参与了这项研究，正在推动OCT探针技术的商业化。

Boppart说：“最终，在医学和外科手术中，这种新的技术革新将改善我们的医疗保健，并挽救更多生命。到那时候这项工作将是最有益的。”

（生物通：王英）

生物通推荐原文摘要：
Real-time Imaging of the Resection Bed Using a Handheld Probe to Reduce Incidence of Microscopic Positive Margins in Cancer Surgery
Abstract: Wide local excision (WLE) is a common surgical intervention for solid tumors such as those in melanoma, breast, pancreatic, and gastrointestinal cancer. However, adequate margin assessment during WLE remains a significant challenge, resulting in surgical reinterventions to achieve adequate local control. Currently, no label-free imaging method is available for surgeons to examine the resection bed in vivo for microscopic residual cancer. Optical coherence tomography (OCT) enables real-time high-resolution imaging of tissue microstructure. Previous studies have demonstrated that OCT analysis of excised tissue specimens can distinguish between normal and cancerous tissues by identifying the heterogeneous and disorganized microscopic tissue structures indicative of malignancy. In this translational study involving 35 patients, a handheld surgical OCT imaging probe was developed for in vivo use to assess margins both in the resection bed and on excised specimens for the microscopic presence of cancer. The image results from OCT showed structural differences between normal and cancerous tissue within the resection bed following WLE of the human breast. The ex vivo images were compared with standard postoperative histopathology to yield sensitivity of 91.7% [95% confidence interval (CI), 62.5%–100%] and specificity of 92.1% (95% CI, 78.4%–98%). This study demonstrates in vivo OCT imaging of the resection bed during WLE with the potential for real-time microscopic image-guided surgery.