人工鼻在手術(shù)中識(shí)別腦腫瘤中的惡性組織

芬蘭坦佩雷大學(xué)研發(fā)的人工鼻子可以幫助神經(jīng)外科醫(yī)生在手術(shù)過(guò)程中識(shí)別癌癥組織，從而更準(zhǔn)確地切除腫瘤。

使用諸如電刀或透熱刀片的裝置的電外科切除目前是神經(jīng)外科中廣泛使用的技術(shù)。當(dāng)組織被燒傷時(shí)，組織分子以手術(shù)煙霧的形式擴(kuò)散。在坦佩雷大學(xué)研究人員開(kāi)發(fā)的方法中，手術(shù)煙霧被輸入一個(gè)新的測(cè)量系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以識(shí)別惡性組織并將其與健康組織區(qū)分開(kāi)來(lái)。

最近，一篇關(guān)于使用手術(shù)煙霧識(shí)別腦腫瘤的文章發(fā)表在《神經(jīng)外科雜志》上。

“在目前的臨床實(shí)踐中，冰凍切片分析是術(shù)中腫瘤識(shí)別的金標(biāo)準(zhǔn)。坦佩雷大學(xué)的研究員伊爾卡哈帕拉說(shuō)：“在這種方法中，在手術(shù)過(guò)程中，少量的腫瘤樣本會(huì)被送到病理學(xué)家那里。

病理學(xué)家對(duì)樣本進(jìn)行顯微鏡分析，并致電手術(shù)室報(bào)告結(jié)果。

“我們的新方法提供了一種有希望的方法來(lái)實(shí)時(shí)識(shí)別惡性組織，并能夠研究來(lái)自腫瘤不同部位的多個(gè)樣本，”哈帕拉解釋說(shuō)。哈帕拉指出：“這種裝置的特殊優(yōu)勢(shì)在于，它可以與神經(jīng)外科手術(shù)室現(xiàn)有的儀器相連。

該技術(shù)基于微分遷移譜(DMS)，其中煙氣離子被送入電場(chǎng)。離子在電場(chǎng)中的分布是特定于組織的，并且可以基于獲得的“氣味指紋”來(lái)識(shí)別組織。

這項(xiàng)研究分析了從28個(gè)腦腫瘤收集的694個(gè)組織樣本和對(duì)照樣本。使用的設(shè)備是專門為研發(fā)而開(kāi)發(fā)的。它由機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)和電刀組成。機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)利用DMS技術(shù)分析煙霧，利用電刀從組織中產(chǎn)生煙霧。

當(dāng)對(duì)所有樣本進(jìn)行分析時(shí)，系統(tǒng)的分類準(zhǔn)確率為83%。在更受限制的設(shè)置中提高準(zhǔn)確性。將低惡性腫瘤(膠質(zhì)瘤)與對(duì)照樣本進(jìn)行比較，系統(tǒng)的分類準(zhǔn)確率為94%，靈敏度為97%，特異性為90%。

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