研究人员开发了区分肿瘤与正常组织的创新技术

在保留健康组织的同时切除患者的肿瘤需要极高的精度，但外科医生通常必须依靠自己的眼睛和双手来确定切割位置。由麻省总医院布里格姆分校的研究人员领导的团队开发了一种可视化工具，该工具结合了高速摄像头和荧光注射，可以区分各种癌症类型的肿瘤组织和正常组织。该团队使用来自 60 多名接受过各种癌症手术的患者的标本评估了这种称为荧光寿命 (FLT) 成像的新成像技术。在《自然生物医学工程》杂志上发表的一篇论文中，该团队报告称，该技术在各种肿瘤类型中的准确率超过 97%，有可能提高癌症手术的准确性。

“这次合作令人兴奋，”马萨诸塞州总医院 (MGH) Athinoula A. Martinos 生物医学成像中心的通讯作者Anand Kumar 博士说。“我们的实验室自 2002 年以来一直在研究荧光寿命成像，但这是第一次有人将其与人体肿瘤成像和可注射染料结合起来。通过这样做，我们开发了一种能够准确地区分不同癌症类型的肿瘤组织和健康组织的技术。”

库马尔与麻省眼耳医院的同事密切合作，该机构是麻省总医院布里格姆医疗系统的另一家成员，负责治疗头颈癌患者。

Mass Eye and Ear 耳鼻喉头颈外科主任Mark Varvares 医学博士说：“这项技术将我们带到了实体瘤手术革命的边缘。” “通过使用先进的成像技术与染​​料相结合，外科医生在不久的将来将能够在肿瘤手术期间更彻底地去除所有恶性细胞，同时充满信心地保留正常组织，增强术后功能，并在某些方面发挥作用。病例，病人的外表。”

麻省总医院布里格姆分校汇集了 16 个成员机构，包括学术医疗中心、顶级专科医院、社区医院、康复网络等。跨越多个实体的研究不仅仅是其各个部分的总和，有助于从多个背景和专业领域提供见解和独特的观点。

人们已经追求许多技术来改善手术过程中肿瘤的可视化，包括荧光成像和先进的显微镜，但这些技术尚未被广泛采用，并且大多数仅限于特定类型或亚型的癌症。荧光成像可以使用染料来靶向癌症特异性分子，但标准成像技术在检测肿瘤边缘(或肿瘤周围正常组织的边缘)方面的准确性有限，因为这些分子的表达在肿瘤类型内和肿瘤类型之间可能存在很大差异。

Kumar 及其同事使用的称为 FLT 成像的技术采取了不同的策略。该技术不是仅仅依靠染料来靶向癌症，而是使用高速摄像机来检测组织发出的光的特性变化。在之前的临床前模型研究中，Kumar 及其同事发现，与正常组织相比，注射吲哚菁绿 (ICG) 染料的小鼠体内的肿瘤具有更长的荧光寿命。这种差异使研究人员能够准确地区分肿瘤组织和正常组织。

在他们目前的研究中，研究小组对患者样本应用了相同的原理。研究小组首先分析了在麻省总医院接受肝脏手术和在 Mass Eye and Ear 接受头颈手术的患者的样本。患者至少在手术前一天接受了 ICG 注射。

在这项初步工作的基础上，该团队与多个机构合作，评估了 60 多名代表多种癌症类型的患者的样本，包括肝癌、脑癌、舌癌、皮肤癌、骨癌和软组织癌，这些患者均在 MGH、Mass Eye and Ear 接受治疗。宾夕法尼亚大学、英国纽卡斯尔大学和荷兰莱顿大学。

该团队能够在细胞水平上检测到 FLT 变化，这种变化在不同肿瘤类型和多个患者中是一致的。该技术还能够区分良性淋巴结和转移性淋巴结。总体而言，它区分肿瘤组织和健康组织的准确率超过 97%。

作者指出，虽然 ICG 已获得美国食品和药物管理局批准用于其他适应症，但尚未批准其作为肿瘤标记剂用于临床。研究人员的下一步是进行更大规模的临床试验，以测试使用 ICG 的荧光寿命成像在手术期间识别肿瘤的安全性和有效性。

“我们的工作表明，荧光寿命成像与 ICG 的结合可以改善手术切除，从而影响患者的生活，”库马尔说。“我们很高兴采取这些后续措施，使我们的发现更接近临床影响。”

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