激光为治疗骨癌提供了新的手段

在众多治疗癌症的方法中，最古老的，可能也是最可靠的，就是手术。即使出现了化疗、放疗和更多的试验性治疗，如细菌寻找并摧毁癌细胞，癌症，在很多情况下，只需要从患者体内切除。

目标是去除所有的癌组织同时尽可能保留周围的健康物质。但是，因为很难在癌变组织和健康组织之间划清界限，外科医生往往会因谨慎而犯错误，切除健康组织组织以确保他们已经取出了所有的癌变组织。

当病人患有骨骼癌症时，这尤其成问题;骨骼在手术中面临着独特的挑战，因为与其他组织相比，骨骼非常坚硬，而且它们的生长速度比其他组织慢得多。

布伦大学医学工程与电气工程教授王立红说:“骨头很难生长，所以如果你切掉骨头，基本上就会失去它。”

加州理工学院(Caltech)的研究人员开发的一种新的诊断成像技术，使外科医生能够将切割的精确度提高10倍，使他们能够保存多达1000倍的健康组织，并使患者更容易康复。

传统的方法用来确定一块骨头是否含有癌症细胞是耗时的。大块骨头被取出，送到实验室，在那里它的硬钙基质被慢慢溶解，只留下活的细胞。然后将剩余的材料切片并成像。因为这个过程可能需要1到7天的时间来完成，外科医生在手术过程中不能依靠它来确定肿瘤周围和附近的骨头的健康状况，所以他们会移除更多的骨头，甚至比他们在可以快速活检的柔软组织中所移除的还要多。

这项新的成像技术被称为实时3D轮廓扫描紫外线光声显微镜，或UV-PAM，旨在取代识别癌变骨组织的传统方法。由于整个过程只需几分钟，它为外科医生提供了在手术过程中区分健康骨和癌变骨的能力。

就像Wang开发的其他光声成像技术一样，UV-PAM通过使用激光引起活体组织中的分子振动来工作。这些振动发生在超声波频率下，可以用来成像组织和器官，就像超声波用来成像心脏一样胎儿发育．

UV-PAM使用的是紫外线波长激光调谐使DNA和RNA分子振动。由于癌细胞的结构不同，排列更密集，含有比健康细胞更多的DNA，癌变组织的一个区域会吸收更多的紫外线，因此会比健康组织提供更强的超声波信号，使外科医生能够清楚地确定需要切除的骨头区域。

“我们可以在11分钟内提供结果，所以他们确切地知道该在哪里切，”王说。

这项技术为医生提供了大脑的图像骨他们扫描了格式化的图像就像传统活检技术产生的图像一样。

“我们只是把图像呈现给病理学家，”王说。“他们使用同样的方法模式识别在他们自己的大脑中判断什么是癌症，什么是健康的。这是他们的训练。”

目前，这项技术只在实验室环境中进行演示。王说，他希望把它带到现实世界中，在病人身上使用，但首先他计划做一些改进。

“我们想把它做得更好空间分辨率以及更高的成像速度，因此我们甚至可以更快地看到细胞核内的一些细节，”他说。“我们能超越标准病理学吗?”我们正在努力解决这个问题。”

关于UV-PAM的论文发表于自然生物医学工程．

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