辨認腦部腫瘤邊界的技術
Original Article
http://www.nih.gov/news-events/nih-research-matters/technique-distinguishes-brain-tumors-margins
Technique distinguishes brain tumors at the margins
辨認腦部腫瘤邊界的技術
At a Glance (簡略說明)
‧ An experimental technique is proving effective at distinguishing the
margins of growing tumors in human brain and spinal tissue.
‧ 一個實驗中的技術正在證實其有效的辨識人類腦部與脊髓細胞生長的腫瘤的邊界
‧ With further improvement, the approach might one day be used in the clinic
to help guide more precise and effective tumor surgeries.
‧ 在進一步改善之後, 這技術 在未來有可能應用在臨床上來引導更精確與有效的腫瘤手
術
確認腫瘤的結束與正常腦部細胞的開始的邊界在手術上是一個重要的挑戰. 移除正常的細
胞可能造成腦部神經的問題, 但留下腫瘤組織將使癌症再度擴散
研究人員已經測試了許多不同在手術中分辨腫瘤與正常細部組織的方法. 一個稱為受激拉
曼散射(stimulated Raman scattering, SRS)顯微鏡技術是很有希望的. 在分子中某些特
定鍵結可產生特定的光散射樣式, 稱為拉曼光譜. 在雷射照射細胞組織可以激發特定的拉
曼頻率而不傷害細胞. 這微弱的由細胞激發出的光是跟他們的分子組成有關的, 例如脂質
與蛋白質. SRS顯微鏡術或可用於手術中來產生影像, 大量省去移除細胞組織然後分析的
時間.
在過去的研究中, 由NIH資助的由哈佛大學Sunney Xie博士及密西根大學醫學院Daniel
Orringer博士所領導的團隊展示了SRS顯微鏡術可在活體小鼠中區分腫瘤細胞與正常腦部
細胞. 他也用在手術中切除的樣本中偵測人類多型性神經膠母細胞瘤(human
glioblastoma),這是一種腫瘤邊界不易分辨的擴散型惡性腦部癌症.
在他們最新研究中, 研究人員評估了SRS顯微鏡術在22個腦部及脊隨腫瘤樣本中偵測腫瘤
滲透的能力. 這些科學家們收集了2種可偵測脂質及蛋白質的拉曼頻率. 為了比較, 他們
冷凍樣本並對它們做了目前用來診斷腦部腫瘤的H&E染色. 這研究發表在2015年10月4日的
科學-轉譯醫學期刊 (Science translational medicine)
這團隊有神經病理學家來判讀75個SRS影像與75個H&E影像. 他們發現這兩種技術對發現腫
瘤滲透有相似的效果.
這團隊接下來準備建立在手術中自動偵測腫瘤滲透的技術. 他們開發了一個程式使用SRS
影像資料來計算在每個影像中的細胞核數量, 神經細胞的密度與蛋白質/脂質的比率.這個
"classifier"程式與由神經病理學家判讀的腫瘤細胞滲透結果是一致的.
這團隊也展示了SRS顯微鏡術可偵測在gliostoma腫瘤大致邊界之後10mm的區域中的腫瘤滲
透, 這是外科醫生無法發現的區域.
在NIH的生物醫學影像與生物工程研究所(NIBIB, 資助此計畫的研究所)的Richard Conroy
說, "不需要送給神竟病理學家判讀樣本的而可偵測腫瘤細胞的技術能夠增加病人的安全
與預後結果, 因為這縮短了手術時間且減少了遺留下癌症細胞的案例"
研究人員目前正在研發在手術室中使用SRS顯微鏡術來改善腦部腫瘤手術的精確性與安全
性.
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