研究人员开发光学活检系统，检测肝癌

研究人员开发光学活检系统，检测肝癌

研究人员开发了一种光学活检系统，可以区分癌性肝组织和健康肝组织。这项新技术可以更容易地诊断肝癌，肝癌是全球第六大常见癌症。

"该仪器旨在与目前用于肝脏活检的针头兼容，"俄罗斯奥廖尔国立大学研究小组成员Evgenii Zherebtsov说。"因此，有朝一日，它可以帮助外科医生更精确地导航活检仪器，以减少在采集用于诊断的组织样本时的错误数量。

在Optica出版集团期刊《生物医学光学快报》上，研究人员报告说，光学活检系统可以可靠地区分小鼠模型中的癌细胞和健康细胞。该系统在对疑似肝癌患者进行的初步测试中也显示出希望。

"像我们开发的光学活检方法使得以高度准确的方式区分健康和肿瘤组织成为可能，"与Zhebtsov共同撰写该论文的第一作者Elena V. Potapova说。"虽然我们的系统是专门为腹部手术而设计的，但我们的结果表明，类似的技术可能对其他医疗应用有用。

响应临床需求

研究人员在与他们合作的外科医生注意到在正确的位置进行针刺活检是多么困难之后设计了新设备。早期肿瘤在将微小的空心针插入肝脏以获取组织样本时可能很难确定。如果针头放置不正确并错过了肿瘤，则可能导致不正确的诊断。

新的光学活检系统结合了漫反射光谱和终生荧光测量，以评估与细胞代谢相关的标志物，这些标志物在健康和癌细胞之间是不同的。这可以帮助外科医生实时查看癌症的位置，以便他们能够确定获取组织样本的最佳位置。

漫反射光谱揭示了基于它们如何反射光的组织特性。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在新陈代谢中重要的分子的存在。

"尽管我们的团队和其他人以前曾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，荧光寿命对实验条件的依赖性较小，"Potapova说。"在血液存在下，当存在不均匀的照明时，或者如果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加一致。

为了专注于使用新仪器来指导临床中未来的活检，研究人员为该设备选择了紧凑，现代的组件。1毫米直径探头与标准的17.5G活检针兼容，并具有单独的光学通道，用于漫反射光谱和荧光寿命测量。

新光学探针的初步临床试验表明，它可以提供稳定，可重复的结果，可用于检测癌症。

将探针带到诊所

为了评估组装系统的灵敏度，研究人员首先测量了在新陈代谢中起关键作用的分子的已知溶液。一旦他们获得满意的结果，他们就会在肝癌小鼠模型中进行实验，并在疑似肝癌患者中进行初步测量。研究人员发现，他们的仪器和他们测量的参数可以可靠地区分肝癌组织，健康的肝组织和肿瘤周围的代谢变化的肝组织。

"对我们来说，重要的是要编制一张在小鼠模型和临床环境中观察到的癌症变化的全面图片，"Zherebtsov说。"我们对与小鼠具有相同类型肿瘤的患者的研究表明，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不同阶段不同类型肿瘤患者的荧光寿命参数，以生成实时诊断分类器。这也将有可能应用先进的机器学习方法，可以帮助外科医生在活检过程中做出临床决策。