新型成像系统可能意味着近乎即时的活检结果

医学在上个世纪取得了巨大的进步。但当涉及到获得活检结果时，几乎没有什么变化。例如，考虑一下，当一个病人来做非黑素瘤皮肤癌的皮肤病变活检时会发生什么。

罗切斯特大学(University of Rochester)生物医学工程和光学助理教授迈克尔·贾科梅利(Michael Giacomelli)说:“外科医生将取出一小块皮肤。接下来，“病理学的人将在显微镜下观察它。然后，根据他们的发现，病人会被告知一切正常，不用担心，或者我们需要你再来预约，这样我们才能治疗你。”

Giacomelli也是该大学威尔莫特癌症研究所的研究人员，他正在开发一种新型成像系统，该系统安装在一辆便携式推车上，可以将这一过程缩短到两分钟。这将使外科医生能够立即确定病变是否癌变，如果是的话，“在同一次就诊中治疗患者，而不是将其延长到下个月和多次就诊。”

该系统使用双光子荧光显微镜(TPFM)，显示了显着的准确性试点研究最近总结于JAMA皮肤病．当对15个已知的非黑素瘤皮肤癌的活检进行测试时，该技术能够检测到基底细胞癌具有完美的准确性(100%的敏感性和特异性)和鳞状细胞癌准确度高(灵敏度89%，特异性100%)。

非黑素瘤皮肤癌是最常见的人类癌症类型，每年的病例比美国所有其他类型的癌症加起来还要多。80%的非黑色素瘤皮肤癌是基底细胞癌。

应用于“各种场景”

典型的活检组织被切除，固定，石蜡(保存)，染色，并安装在载玻片上，然后由皮肤病理学家评估。贾科梅利说:“这是自19世纪末以来的做法。”“数以亿计的活组织检查都是这样做的。每个人都在同一页上;效果很好。问题是它非常缓慢。”

即使将组织快速冷冻以进行快速分析，外科医生也要等一个小时或更长时间才能得到活检结果，以确保他们已经完全切除了肿瘤恶性肿瘤还在手术台上的病人。这占用了外科医生的时间和手术室，同时打断了繁忙的病理部门的工作流程。

Giacomelli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。

贾科梅利说:“例如，在前列腺病例中，外科医生通常只根据事先的x光或核磁共振成像图像，对他们要做的事情知之甚少。”“你会看到随机的病例，他们取出前列腺，有时有一个明显的肿瘤已经扩散到前列腺之外，有时它非常局限。这项技术为实时调整患者的治疗方案提供了可能。”

使用TPFM的优点是它不仅生成高分辨率图像但是它也使用了近红外光这篇论文指出，它可以穿透更深的组织，使其“有利于用最少的准备对新鲜的、不规则形状的活检进行快速成像”。

贾科梅利现在正与该大学医学中心皮肤病学副教授谢里夫·易卜拉欣密切合作，进行一项更大的、200名患者的随访研究活组织检查样本是在纽约维克多附近的易卜拉欣罗切斯特皮肤外科随机采集的。

贾科梅利说:“我们的目标是分析这项技术在现实场景中的效果，在现实场景中，有很多人进来，各种各样的东西都可以出现。”“我们真的想确保没有一些通常与癌症无关的奇怪的事情，我们在某种程度上将其与癌症混为一谈，或者确实与癌症有关癌症但我们无法想象。一旦你开始对人们进行随机活检，你永远不知道你会发现什么。”

利用TPFM成像指导手术?

Giacomelli还开始了一项平行研究，看看他开发的结合TPFM和视频的新系统是否可以用于指导手术。

该系统将组织被移除部位的TPFM图像叠加在网络摄像头图像上，将肉眼看到的图像与在幻灯片上处理过的图像进行联合登记。贾科梅利说:“你可以显示切除组织的样子，以及切除部分有多少肿瘤。”“然后他们可以把它映射到他们制造的伤口上，以决定切哪一边。”

除了易卜拉欣，其他的合著者JAMA皮肤病研究人员包括Giacomelli实验室的研究生Vincent Ching-Roa和Chi Huang，以及病理学和检验医学教授Bruce Smoller。