图片:研究人员开发了一种新的光学活检系统，它与针穿刺活检系统兼容，可以区分癌变和健康的肝脏组织。
资料来源:奥廖尔州立大学Evgenii Zherebtsov
研究人员已经开发出一种光学活检系统，可以区分癌变和健康的肝脏组织。这项新技术可以使肝癌的诊断变得更容易，肝癌是全球第六大常见癌症。
俄罗斯奥廖尔州立大学研究小组成员Evgenii Zherebtsov说:“该仪器的设计与目前用于肝脏活检的针头兼容。”“因此，有一天，它可以帮助外科医生更精确地操作活检仪器，以减少用于诊断的组织样本采集错误的数量。”
在光学出版集团出版的《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在小鼠模型中区分癌细胞和健康细胞。在对疑似肝癌患者进行的初步测试中，该系统也显示出了前景。
与Zherebtsov共同撰写了这篇论文的Elena V. potapova说:“像我们开发的这种光学活检方法，使鉴别健康组织和肿瘤组织具有很高的准确性成为可能。”“虽然我们的系统是专门设计用于腹部手术的，但我们的结果表明，类似的技术也可以用于其他医疗应用。”
对临床需求作出反应
在与他们合作的外科医生注意到在准确的位置进行针活组织检查是多么困难之后，研究人员设计了这种新设备。当将一根微小的空心针插入肝脏以获取组织样本时，很难确定早期肿瘤的位置。如果针头放置不正确，错过了肿瘤，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荧光寿命测量，以评估与细胞代谢相关的标记物，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肿瘤的位置，从而确定获得组织样本的最佳位置。
漫反射光谱揭示了组织的性质，基于他们如何反射光。荧光寿命分析将组织暴露在诱导荧光的波长下，然后测量荧光褪去所需的时间。荧光衰减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来评估组织，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。”“荧光寿命测量在有血液的情况下，当有不均匀的照明时，或者如果探针和组织之间的接触由于运动而发生变化时，将保持更一致。”
为了将新仪器用于指导未来的临床活检，研究人员为该设备选择了紧凑、现代化的组件。直径1毫米的探针与标准的17.5G活检针兼容，并有单独的光学通道用于漫反射光谱和荧光寿命测量。
把探针带到诊所去
为了评估组装系统的敏感性，研究人员首先测量了已知的在代谢中起关键作用的分子溶液。一旦获得满意的结果，他们就会在肝癌小鼠模型上进行实验，并对疑似肝癌患者进行初步测量。研究人员发现，他们的仪器和测量的参数可以可靠地区分肝癌组织、健康的肝组织和肿瘤周围代谢变化的肝组织。
Zherebtsov说:“对我们来说，对小鼠模型和临床环境中观察到的癌症变化进行综合分析是很重要的。”“我们对患有与小鼠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、可重复性的结果，可以用于检测癌症。”
研究人员计划继续测量不同类型肿瘤患者在不同阶段的荧光寿命参数，以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。
原文检索：
Fluorescence Lifetime Needle Optical Biopsy Discriminates Hepatocellular Carcinoma