【研究】新技术！光学活检系统——检测肝癌变得更容易|探针|活检|肝癌|肿瘤|荧光

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作者：Ashley

导读：肝癌是全球第六大常见癌症，近期研究人员开发出一种光学活检系统，可以区分癌变和健康的肝组织，使诊断肝癌变得更容易。新的光学活检系统结合了漫反射光谱和荧光寿命测量来评估与细胞代谢相关的标志物，这可以帮助外科医生实时看到肿瘤的位置，从而能够确定获取组织样本的最佳位置。

研究人员开发出一种光学活检系统，可以区分癌变和健康的肝组织。新技术可以使诊断肝癌（全球第六大常见癌症）变得更容易。

来自俄罗斯Orel州立大学的研究团队成员Evgenii Zherebtsov说：“该仪器被设计成与目前用于肝活检的针头兼容。因此，有一天它可以帮助外科医生更精确地操作活检仪器，以减少采集用于诊断的组织样本的错误数量。”

在Optica出版集团期刊《Biomedical Optics Express》上，题为“Fluorescence lifetime needle optical biopsy discriminates hepatocellular carcinoma”的文章中，研究人员报告称，光学活检系统能够在小鼠模型中可靠地区分癌变和健康细胞。该系统在对疑似肝癌患者进行的初步测试中也显示出了前景。

与Zherebtsov为共同第一作者的Elena V. Potapova说：“像我们开发的这种光学活检方法使得以高度的准确性区分健康和肿瘤组织成为可能。尽管我们的系统是专门设计用于腹部手术，但我们的结果表明，类似的技术可能对其他医疗应用也有用。”

对临床需求的反馈

研究人员在与他们合作的外科医生注意到在准确的位置进行穿刺活检有多困难后，设计了新的设备。当将一根微小的中空针头插入肝脏以采集组织样本时，早期肿瘤可能很难精确定位。如果针头放置不正确，错过肿瘤，可能导致诊断错误。

新的光学活检系统结合了漫反射光谱和荧光寿命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肿瘤的位置，从而能够确定获取组织样本的最佳位置。

漫反射光谱根据组织反射光的方式揭示其性质。荧光寿命分析将组织暴露于诱导荧光的波长下，然后测量荧光消退所需的时间。荧光衰减的时间取决于代谢中重要分子的存在。

Potapova说：“尽管我们的团队和其他团队之前已经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低。当存在血液、照明不均匀或探针和组织之间的接触因移动而发生变化时，荧光寿命测量在血液中保持更一致。”

研究人员将重点放在使用新的仪器指导未来的临床活检上，为该设备选择了紧凑的、现代化的组件。1毫米直径的探针与标准的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。

将探针带到临床中去

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。一旦他们获得了满意的结果，他们随后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、健康的肝组织和围绕肿瘤的代谢变化的肝组织。

Zherebtsov说：“我们对在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。我们在患有与小鼠相同类型肿瘤的患者中进行的研究表明，我们的技术可以提供稳定的、可重复的结果，可用于检测癌症。”

研究人员计划在不同阶段继续测量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。

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