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新型成像系统可以带来近乎即时的活检结果

2022年9月27日
显微镜下皮肤组织的特写,显示为紫色和粉色漩涡.基于二光子荧光显微镜(TPFM)的新型成像系统的组织活检显示出有希望的结果. 该系统, 发表在《美国医学会皮肤病学》杂志上, 是由万博体育app下载官网生物医学工程师迈克尔·贾科梅利开发的. (图片由Giacomelli实验室提供)

自19世纪以来,活组织检查一直以同样的方式进行, 但新技术可以实现即时皮肤癌诊断.

医学在上个世纪取得了巨大的进步. 但在获得活检结果方面,几乎没有什么变化. 考虑, 例如, 当一个病人来做皮肤病变的非黑素瘤皮肤癌活组织检查时,会发生什么.

“外科医生会取出一小块皮肤,”他说 迈克尔·贾科梅利他是生物医学工程和光学的助理教授 万博体育app下载大学. 接下来,“病理学的某个人将在显微镜下观察它. 然后, 这取决于他们的发现, 病人被告知一切正常, 别担心, 或者万博体育app下载官网需要你再来一次,这样万博体育app下载官网才能万博体育app下载你治疗.”

贾科梅利说,他也是该大学的研究人员 威尔莫特癌症研究所 正在开发一种新的成像系统, 装在便携式推车上, 把这个过程缩短到两分钟. 这将使外科医生能够立即确定病变是否癌变, 如果是这样的话, “在同一次就诊中治疗病人,而不是延长到下个月,多次就诊.”

该系统使用双光子荧光显微镜(TPFM),在最近的一项初步研究中显示了显著的准确性 JAMA皮肤病. 15例已知非黑素瘤皮肤癌的活组织检查, 该技术能够以完美的准确性(100%的敏感性和特异性)检测基底细胞癌和具有较高准确性(89%的敏感性和100%的特异性)的鳞状细胞癌。.

非黑色素瘤皮肤癌是人类癌症中最常见的一种, 每年的病例比美国所有其他类型癌症的总和还要多. 80%的非黑色素瘤皮肤癌是基底细胞癌.

在“各种场景”中的应用

典型的活检组织被切除,固定, paraffinized (保存),染色,并安装在载玻片上,然后由皮肤病理学家进行评估. 贾科梅利说:“自19世纪末以来,人们一直是这样做的。. 数以亿计的活组织检查已经通过这种方式完成. Everybody is on the same page; it works great. 问题是它非常慢.”

贾科梅利目前正与皮肤科副教授易卜拉欣(同时)密切合作,对该成像系统的200名患者进行随访研究.

即使组织被快速冷冻以便快速分析, 外科医生可能要等一个小时或更长时间才能看到活检结果,以确定他们已经完全切除了仍在手术台上的病人的恶性肿瘤. 这就占用了外科医生的时间和手术室, 在繁忙的病理部门中中断工作流程.

贾科梅利看到了他的系统在快速提供各种疾病的活检结果方面的潜在应用. “有各种各样的情况,”他说.

例如, “在前列腺癌的情况下, 外科医生通常只根据x光或核磁共振成像对他们要做的事情知之甚少,贾科梅利说. “你会看到他们随机取出前列腺的病例, 有时一个明显的肿瘤已经扩散到前列腺之外, 或者其他时候它非常局部性. 这项技术提供了一种随时调整患者治疗方案的可能性.”

使用TPFM的优点是,它不仅能生成高分辨率图像,而且还能使用穿透组织深处的近红外光, 使它“有利于快速成像的新鲜, 不规则形状的活检,只需少量准备,纸币.

贾科梅利现在与 同时, 他是该大学医学中心皮肤科的副教授, 在更大的, 200例患者随访研究, 在维克多附近的易卜拉欣万博体育app下载皮肤科随机抽取活检样本, 纽约.

“万博体育app下载官网的目标是分析该技术在现实场景中的效果, 有很多人来,各种各样的事情都会出现,贾科梅利说. “万博体育app下载官网真的想确保没有什么奇怪的东西,通常与癌症无关,但万博体育app下载官网不知何故把它与癌症混淆了,也没有什么东西确实与癌症有关,但万博体育app下载官网无法想象. 你永远不知道你会发现什么一旦你开始对人们进行随机的活组织检查.

利用TPFM成像指导手术?

贾科梅利也开始了一项平行研究,看看他开发的一种结合了TPFM和视频的新系统是否可以用于指导手术.

该系统将组织被切除部位的TPFM图像覆盖在网络摄像头图像上, 把肉眼看到的东西和在幻灯片上处理过的东西结合起来. “你可以展示切除组织的样子, 以及切除部位的肿瘤面积,贾科梅利说. “然后他们可以将其映射到他们制造的伤口中,以决定切哪一边.”

除了易卜拉欣,其他合著者 JAMA皮肤病 研究人员包括景荣和黄志, 贾科梅利实验室的研究生, 和布鲁斯Smoller表示, 病理学和检验医学教授.

美国国立卫生研究院资助了该项目.


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类别: 科学 & 技术

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