多模态生物显微系统提高癌症治疗的准确性

南京科技大学信息与通信工程研究团队开发了世界上第一个多模态生物显微系统，用于分析肿瘤的特征，并将其应用于肿瘤治疗技术研究。新的成像系统利用结直肠癌的机械、化学和结构特性准确地分析肿瘤的特征。这是与纳米与能源研究部门的金恩珠研究小组合作的结果。

手术切除肿瘤的组织病理学检查很重要。特别是，如果肿瘤的一小部分留在患者体内，就会成为癌症复发或转移的原因。因此，有必要对切除的肿瘤进行准确的分析，以判断手术部位是否仍有肿瘤残留。

为了进行分析，有必要将切除的肿瘤送到病理学家用显微镜检查标本，以确定切除的癌组织是否适当获得，以及是否有必要在手术中对组织进行额外的切除。然而，这个过程是耗时的，结果可能会因内部和外部因素而有所不同。为了克服这些缺点，使用光学显微镜或超声波技术。但这些方法分辨率低，无法对组织进行内部分析，难以进行近距离检查。

黄禹锡教授组克服了以前用于肿瘤分析的成像系统的缺点，开发出了以高频超声和光谱学为基础的融合生物显微镜。该多模态生物显微系统能够在肿瘤手术过程中同时进行病理分析，检测切除组织表面和组织深处的肿瘤。它融合了光学多光谱成像、高频超声b型和高频超声辐射成像技术。

组织和肿瘤区域可以比一般荧光显微镜更精确地分析，因为光学光谱成像技术定量分析了从组织表面发射的光谱指标。高频超声b型和高频超声辐射力成像技术对组织内部阻抗和弹性的成像分辨率高于现有超声成像技术，可以准确检测组织深部和肿瘤区域。

通过实验，研究小组证明了多模态生物显微系统可以对肿瘤进行力学、化学和结构分析组织从结肠癌患者的高分辨率从肿瘤表面到肿瘤深处。

黄禹锡教授表示:“首次开发了以高频超声和光谱学为基础的多模态生物显微系统。它弥补了现有图像分析系统的不足。我们将继续进行研究，将该系统开发成手术前可用于癌症临床诊断的内窥镜系统。”

本研究结果表明，多模态生物显微系统具有在体外定性研究切口肿瘤特征的潜力。该多模态生物显微系统有望提高检测的效率和成功率癌症通过增加手术的准确性肿瘤切除手术以及缩短手术时间。

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