照明癌症在手术过程中

位于达拉斯的得克萨斯大学研究人员已经证明,成像技术用于宇宙地图显示了更准确的承诺并快速识别癌细胞在手术室。

在一项研究发表在9月14日版的《华尔街日报》癌症范,宝威博士和他的同事们研究发现,高光谱成像和人工智能可以预测肿瘤细胞的存在,准确率80%到90%在293年组织标本102头部和颈部癌症手术的病人。

范教授的生物工程和塞西尔·h·艾达绿色椅子系统生物学科学埃里克·琼森工程和计算机科学学院最近收到了160万美元的赠款从德克萨斯州的癌症预防&研究所(CPRIT)进一步发展的技术,称为智能手术显微镜。

一旦开发,技术之前需要进行临床研究可用于手术室。

“我们希望这项技术可以帮助医生更好地检测癌症手术期间,减少操作时间,降低医疗成本,拯救生命,”范说。“高光谱成像无损伤,便携式,不需要辐射或对比剂”。

从卫星到医学

目前,病理学家分析组织样本从一个病人正在接受癌症手术,仍在麻醉过程称为术中冰冻切片分析。几个切除术手术期间可能需要外科医生试图与清晰,达到组织或非癌变,利润率。在某些情况下,癌细胞无法采样或检测到在手术过程中,导致额外的手术。

高光谱成像,最初应用于卫星图像、轨道望远镜和其他应用程序,超越人类的眼睛可以看到细胞进行紫外和近红外灯光下测微计的分辨率。通过分析细胞如何反映和吸收光的电磁波谱,专家可以得到细胞的光谱图像指纹一样独特。

范说,CPRIT格兰特将支持他的研究小组正在进行的努力“训练”显微镜认识到癌症的帮助下癌和非癌变细胞的图像在一个广泛的数据库。

“如果我们有一个大型数据库,知道什么是正常组织和癌组织是什么,然后我们可以训练我们的系统学习的特征光谱,”范说。“一旦训练,智能设备可以预测新样本是否癌组织。这就是机器学习可以帮助癌症诊断。”

范说,技术应该能够提供几乎即时结果,可以显著减少手术时间和成本。每个冷冻切除评价根据当前程序需要30到45分钟。2018年4月18日,据分析,期的《美国医学协会杂志》上手术,手术室的平均成本估计为每分钟36美元,所以每30分钟的冰冻切片分析增加了手术的成本超过1000美元。在许多情况下,需要多个评估,进一步延长了手术时间,提高了成本。

更少的时间在手术室里也可以减少风险的病人,因为他们不需要花费那么多时间在麻醉。

癌症研究在曼联

德州CPRIT授予24亿美元的赠款,以研究机构和组织自研究所成立于2008年。包括范新奖项11德克萨斯大学达拉斯的研究员已经收到17 CPRIT拨款总额超过1460万美元。

“我们希望这项技术可以帮助医生更好地检测癌症手术期间,减少操作时间,降低医疗费用,挽救生命。”

塞西尔·h·范宝威博士和艾达绿色椅子埃里克·琼森工程学院科学系统生物学和计算机科学

最近授予UT达拉斯支持建立小动物成像设备和独立的研究开发一种非侵入性成像技术来检测胶质母细胞瘤,一种咄咄逼人的脑癌。

”范博士是一个行之有效的群UT达拉斯的一部分教师从事研究先进的癌症检测和治疗,”约瑟夫Pancrazio博士说,副总统的研究和生物工程教授UT达拉斯。“他是全国公认的生物医学工程,我们很兴奋地看到他研究先进的成像分析工具将如何改善癌症患者的治疗结果。”

参考:Halicek,et al。高光谱成像的头颈部鳞状细胞癌肿瘤边缘检测在手术标本102例使用深度学习。癌症DOI:https://doi.org/10.3390/cancers11091367

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