21世纪医疗针对高科技癌症诊断

诊断癌症等疾病几乎总是需要做活组织检查——临床医生从病人身上取下一块可疑组织进行检查，通常是在显微镜下进行。诊断医学的许多领域，尤其是癌症管理，都看到了技术的巨大进步，基因测序、分子生物学和人工智能都在迅速提高医生找出病人病因的能力。然而，在过去的150年里，医用针头的技术并没有发生巨大的变化，而且在癌症治疗的背景下，针头正努力为新的诊断技术提供足够的组织样本。现在，研究人员已经表明，将活组织检查针修改为每秒3万次的快速振动，不仅可以为21世纪的诊断需求提供足够的数据，而且可能会减少患者的痛苦和创伤。

活组织检查的产出组织提取的往往不充分，有一些研究表明，高达三分之一的细针活检斗争以获得足够的组织以获得可靠的诊断，“Aalto大学，神经科学和生物医学工程系。”a活组织检查可以是痛苦的，并且等待诊断测试的结果可能是患者和家庭的令人痛苦的时间，特别是如果诊断需要重新活检。我们想让该程序对患者更温柔，并提高测试能够在第一次尝试中给予我们答案的确定性。“Nieminen教授正在访问加拿大多伦多大学，与Kenneth Pritzker教授一起工作，在多伦多山山山的病理学家以及在临近医学院的大学研究员。虽然他们在午餐时有一天，Pritzker建议可能会在超声波的帮助下解决问题的解决方案。

最不痛苦的活检方法之一被称为“细针活检”，它使用针与许多其他医疗程序中相同的厚度相同的厚度。然而，对于更高级的诊断处理 - 就像癌症微针那样的那些经常获得足够的材料，因此目前的实践通常是使用更厚的针头，称为芯针。“他们对患者痛苦，也可以引起出血 - 除非你有核心，否则你不想使用核心针到。“Pritzker说。”在体温下，人类组织以某种介于固体和液体之间的物质存在。这里的突破是，通过使针尖超声振动，我们能够使组织像液体一样流动，这使我们可以通过一个狭窄的针提取更多的它。”

感觉像常规针

在一篇新发表的论文中科学报告，团队正在与更广泛的世界分享这些超声波振动针的工作程度如何。“振动为组织提供了能量，使其更加流体，”解释论文的第一个作者，Emanuele Perra，他在Aalto University的Nieminen集团工作。“振动是仅仅尖端的局部，所以它不会影响除针周围的小区域之外的任何其他组织。我们能够将超声波振动增加三到六次，与同一针相比增加了三到六次没有超声波，它比我们希望的更大。“振动远远高于人类的听力范围，波浪的幅度足够小，以至于它不应该感觉与正常血液测试有关。

在活组织检查中提取的组织量的大幅增加意味着对于高科技癌症治疗的日益增长的趋势非常有用。一个这样的例子是分子诊断，其检查肿瘤的化学化妆，让医生更有效地靶向靶向癌症类型。“分子诊断是一个昂贵的过程，它是一个昂贵的钱，因为它失败了，因为在活检中聚集的材料的质量不是足够的，”Pritzker解释道。

针对针的技术是非线性声学，其中通过材料的振动具有它们与材料本身相互作用的大振幅。这些相互作用使针设计者将所有能量集中在针尖端，并测量它们的效果。“我们已经能够良好地描述针末端的振动。我们使用了高速相机，使我们能够研究振动针对前所未有的细节中流体，固体和空气之间的边界的物理效果，“Nieminen说。“我们设法获得物理学的丰富的理解使我们能够设计医疗设备，并了解它如何用于不同的医疗目的。”

正在进行的医疗审判

预计针对真正的癌症患者的研究很快就会进入研究，尽管暂时只有四条腿。加拿大的专家兽医医院很快预计将在患有癌症的国内宠物上试验该设备，如果所有人都在预期，那么该团队希望他们的针将在人类患者中使用。

“现代肿瘤学不仅仅在治疗开始时采取活检，”Nieminen解释道。“越来越多地，肿瘤医学家希望能够采取多种活组织检查，以跟踪肿瘤如何在治疗过程中改变和回应。我们希望这些活检的工具尽可能有效和无痛。”

虽然该团队正在为真实世界活检准备针头，但它们也对他们仍在研究的未来应用感到兴奋。“超声振动对组织的影响也可能能够以另一种方式”解释的Perra解释“，振动可能使得更容易以肝脏这样的目标方式交付药物。它们也可以分手软组织中的小硬物，如肾结石，甚至小肿瘤 - 全部侵入性。“通过将声学物理专家与医疗技术专家组合，团队希望从21世纪的谦逊医疗升级中产生更多的创新针。

发表了“微针的超声波驱动改善活检产量”的论文科学报告。

---

---