癌症手术新福音：光声遥感显微技术有望上临床

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作者：Eagle

在肿瘤切除手术中，外科肿瘤专家必须高度依赖自身视野或者成像成片的分辨率和清晰度，从而评估患者的肿瘤边缘。术后，医生仍需借助两周以上的病理实验报告，以评估术后诊断，而这很可能会延误患者的后续治疗。目前，市场上还没有能够可视化肿瘤组织的临床工具或仪器。近日，滑铁卢大学(University of Waterloo)的研究人员发表了一项新成果。研究显示，光声遥感显微技术可以在切除肿瘤的手术过程中及术后帮助外科医生精确定位肿瘤边缘，从而极大改善癌症治疗效果。

目前，福尔马林固定石蜡包埋组织技术仍然是临床上检查切除组织、肿瘤诊断和确定肿瘤边界的金标准。临床组织的病理学分析也相当耗时费力，包括固定、处理、切片和染色等多个步骤。而一份癌症患者的病理诊断报告需要花费的时间还取决于医院规模、标本复杂性和癌症类型等因素，且差异极大，有时需要3天甚至更长时间才能作出诊断。

在手术过程中，外科肿瘤医生主要依靠包括MRI成像和CT扫描，肿瘤组织病理报告等多个辅助方法，再加上自身的经验性判断，从而确定手术时的肿瘤切除位置和边缘。然而，这些辅助技术和检查都需花费一定时间，这也将明显延长了手术时间和成本，并增加患者的麻醉风险。手术结束后，患者的组织样本被再次被送往实验室进行检测，需要等待长达两周才能得到结果，从而进一步确定肿瘤是否已被完全切除。而大约有10%的病例中(不同种类肿瘤差别较大)，可能发现部分癌变组织被遗漏，此时患者需要接受第二次手术才可能完全清除肿瘤。至今为止，临床医生还不能通过术中对患者肿瘤区域的直接视觉评估，进而精确区分恶性肿瘤和健康组织。

近日，滑铁卢大学研究团队在国际期刊发表了一项最新研究成果——光声遥感显微技术。这项研究中，研究人员首次将显微技术和反射模式相结合，在不直接接触样本且不使用染色标记的基础上，利用Photoacoustic remote sensing microscopy (PARS，光声遥感显微技术)将人体内的组织细胞形态清晰完整地显示出来。

文章通讯作者Parsin Haji Reza

光声遥感显微技术首先将激光脉冲发送到目标组织，当目标组织吸收激光脉冲后，逐渐升温、膨胀并产生声波；第二束激光读取这些声波，然后对声波进行特殊处理调制，并通过DNA的266纳米紫外吸收峰原理，显示出细胞核和组织的轮廓结构，从而确定组织是否癌变。研究人员利用该技术原理，进一步转化为了新的临床可用的人类组织样本的可视化图像技术，对包括乳腺癌(浸润性导管癌)、扁桃体、胃肠道和胰腺等组织都进行了成像比较，结果表明，光声遥感显微技术的组织成像结果与金标准的苏木精和伊红(H&E)制备的组织样品切片结果相比，定性判断的结果是有效可用的，且具有非常大的精确诊断潜力。

光声遥感显微技术的成像原理

对扁桃体组织样本和胰腺组织中血管的成像对比(光声遥感显微技术和HE染色切片)

这项新的成像技术利用激光与声波相互作用，在不直接接触身体的情况下，可以实时区分癌变组织和健康组织。在未来，这项技术可能为临床医生和肿瘤病患带来巨大福音——肿瘤切除手术中，外科医生将可以准确实时地看到并且判断肿瘤位置和边缘，保证应该切什么和实际切多少。这将极大提高了肿瘤手术的准确性，并且进一步消除了患者在治疗中因漏过恶性组织而进行二次手术的需要，减少了患者的病痛和风险。据报道，该研发团队计划在未来两年内完成技术伦理评审和监管部门审批，建立一套功能完备的临床可视化仪器。

参考文献：

All-optical Reflection-mode Microscopic Histology of Unstained Human Tissues