在切除惡性腦腫瘤時(shí),醫生既不想留下任何癌細胞,又要保護健康腦組織,將對神經(jīng)的傷害盡可能降到最低。然而一旦打開(kāi)了病人顱骨,就沒(méi)時(shí)間在笨重的顯微鏡下對組織樣本進(jìn)行病理分析。據美國華盛頓大學(xué)最新消息,該校工程師與斯坦福大學(xué)紀念斯隆·凱特琳癌癥中心、巴羅神經(jīng)學(xué)研究所合作,開(kāi)發(fā)出一種手持式微型顯微鏡,讓醫生在手術(shù)時(shí)也能看到細胞水平,幫他們決定該在哪里果斷下刀,在哪里刀下留情。
新的手持顯微鏡比鋼筆略大一點(diǎn),用了一種叫做“雙軸共焦顯微技術(shù)”的新方法,能更清晰地“看透”不透明組織,捕獲組織表層以下半毫米的細節。研究人員之一、華盛頓大學(xué)機械工程副教授喬納森·劉說(shuō):“要看到組織表面以下,就像開(kāi)著(zhù)燈在濃霧中駕駛,無(wú)法看得太遠。但我們用的(顯微鏡)就像霧光燈,從不同的角度照亮并減少炫光,能在濃霧中看得更遠。”
要讓顯微鏡更小,通常要犧牲圖像質(zhì)量或分辨率、視域、深度、對比度、處理速度等性能。研究人員結合了快速高質(zhì)量圖像的處理傳輸技術(shù),實(shí)現了各種圖像指標的平衡。他們發(fā)表在《生物醫學(xué)光學(xué)快報》上的論文稱(chēng),微型顯微鏡的分辨率足以看到亞細胞水平,其拍攝的小鼠組織圖像能和在臨床病理實(shí)驗室經(jīng)過(guò)多天處理后的圖像媲美。
喬納森·劉表示,手術(shù)中要知道切除的究竟是不是腫瘤,外科醫生只能用眼睛看,憑借觸覺(jué)和術(shù)前腦成像,有時(shí)會(huì )相當主觀(guān)。如果能在手術(shù)過(guò)程中放大組織,看到細胞水平,有助于他們精確區分腫瘤和正常組織,會(huì )讓手術(shù)效果更好。
研究人員希望將微型顯微鏡作為一種臨床癌癥篩查工具,他們將在2017年對其進(jìn)行測試,然后在2到4年里將其用于手術(shù)或其他臨床程序。