新型激光工具可以显著提高脑肿瘤手术的准确性

在与脑癌的斗争中，医生们现在有了一种新的武器——一种新的成像技术，这种技术允许外科医生在微观层面上区分脑组织和肿瘤，从而大大提高脑外科手术的准确性。

被称为SRS显微镜(受激拉曼散射的简称)的研究人员，包括马林克罗特化学和化学生物学教授谢晓亮和化学和化学生物学博士后纪敏彪，能够“看到”最微小的区域肿瘤细胞在大脑组织，以区分肿瘤从活老鼠大脑的健康组织中提取，然后证明从多形性胶质母细胞瘤患者身上提取的组织也是可能的，多形性胶质母细胞瘤是最致命的肿瘤之一脑部肿瘤．这项研究发表在9月4日的一篇论文中科学转化医学．

“活检一直是检测和切除这类肿瘤的金标准，”马林克罗特化学和化学生物学教授谢晓亮(Xiaoliang Sunney Xie)说，他是这篇论文的联合第一作者。“但我们相信，这种技术更好，因为它是实时的。外科医生现在可以跳过所有的步骤活组织检查冷冻和染色组织-这种技术使他们可以在体内完成这一切。”

2008年，谢及其同事开发了SRS，其工作原理是将非侵入性激光照射到组织中，并检测出现的微弱信号。通过分析信号的频谱，研究人员可以构建组织细胞组成的图像。

通过放大这些信号，他们能够将一项曾经需要数小时或数天的技术转化为一项实时工作的技术，并可以为癌症的外科医生提供关键的见解手术室．

由于脑组织和肿瘤含有不同的化学组成，研究人员可以创建图像，精确显示肿瘤“边缘”(肿瘤细胞在正常细胞之间渗透的边界区域)的位置，有助于指导外科医生在手术室进行手术。

在谈到外科医生面临的挑战时，谢说:“这非常伤脑筋。”“他们有核磁共振成像图像，他们知道需要移除什么，但问题是你该在哪里停止?一个非常有经验的外科医生可能能够根据细微的颜色差异来区分脑组织和肿瘤，但我相信，许多外科医生会发现这项技术是一个有用的指南。”

哈佛大学的研究人员与Daniel Orringer博士领导的研究团队合作，他是密歇根大学神经外科系的讲师，哈佛大学的研究人员能够证明，这项技术可以用于检测活体小鼠和人类脑组织中的肿瘤。

Orringer说，平均而言，诊断为多形性胶质母细胞瘤的患者在诊断后仅存活18个月。根据去年秋天发表在《神经外科杂志》(Journal of Neurosurgery)上的一项研究，手术是治疗此类肿瘤最有效的方法之一，但只有不到四分之一的患者接受了手术，达到了最好的效果。

奥林格说:“尽管脑肿瘤手术在很多方面都取得了进展，但许多患者的生存率仍然很低，部分原因是外科医生不能确定他们在手术结束前已经切除了所有的肿瘤组织。”“我们需要更好的工具来在手术中可视化肿瘤，SRS显微镜是非常有前途的。有了SRS，我们可以看到传统手术显微镜看不到的东西。”

作者认为SRS显微镜可能与目前用于脑肿瘤诊断的苏木精和伊红(H&E)染色一样准确。

在论文中描述的一项测试中，H&E染色直接与SRS显微镜进行对比。三名外科病理学家接受过研究脑组织和发现肿瘤细胞的训练，无论他们检查的是哪种图像，他们的准确性几乎相同。谢说，不同之处在于SRS显微镜可以实时完成，而无需染色、移除或处理组织。

“100多年来，苏木精和伊红染色一直是这种类型成像的金标准，”谢说。“但有了这项技术，我们不需要冷冻组织，不需要染色组织，也不需要活检——这就像光学活检一样，让我们能够在细胞水平上识别肿瘤边缘。”

他补充说:“我们很高兴这项技术现在向临床应用迈出了一步。”“有了这篇论文，我们现在有了原理证明，这可以在人类大脑中原位完成。”