韩国研究人员最近开发了用于手术切除肿瘤以及用于准确的癌症切除技术研究的分析系统。DGIST的信息与通信工程研究小组开发了世界上第一个多模式生物显微系统来分析肿瘤的特征并将其用于肿瘤治疗技术的研究。

信息与通信工程专业的JaeYoun Hwang教授（右）和博士学生Jihun Kim（左）

研究小组通过与纳米能源研究部的Eunjoo Kim的研究团队的共同研究，开发了一种成像系统，能够利用结肠癌的机械、化学和结构特性准确分析肿瘤的特征。手术过程中切除的肿瘤的组织病理学检查是癌症手术过程中的重要步骤。特别是在手术部位留下非常小的肿瘤的情况，会成为癌症复发或转移的主要原因。因此，有必要准确分析切除的肿瘤，以确定手术部位是否留存癌症。为了分析目前的肿瘤，需要将切除的肿瘤送到病理学家那里用显微镜检查标本，以确定切除的癌组织是否获得适当以及是否需要在手术期间额外切除组织。但是，这个过程是耗时的，结果可能因内部和外部因素而不同。使用光学显微镜或超声波可以克服这些缺点。但由于无法分析每个组织的深部，或者分辨率较差，因此进行严密的检查是困难的。Hwang教授的研究小组开发了一种基于高频超声和光谱的融合式生物显微镜，以克服先前为肿瘤分析开发的成像系统的缺点。

多模式生物显微镜系统通过会聚光学多光谱成像、高频超声B模式和高频超声辐射成像技术，能够进行病理分析，同时检测癌症手术期间切除的组织和肿瘤的表面以及深处。光学光谱成像技术定量分析组织表面发射的光谱指标，可以比一般的荧光显微镜更精确地分析组织和肿瘤区域。使用高频超声波B模式和高频超声波辐射力成像技术，可以高精度地检测深部组织和肿瘤区域，因为它们能够以比现有超声成像技术更高的分辨率成像阴影组织内部的阻抗和弹性。通过实验，研究小组证明，多模态生物显微系统能够从结肠癌患者肿瘤组织的表面到深部以高分辨率进行机械、化学和结构分析。Hwang教授说：“我们已经在世界上首次开发了基于高频超声和光谱的多模式生物显微系统。它补充了现有图像分析系统的缺点。我们将进行进一步研究，将该系统发展到可在实际手术前用于癌症临床诊断的内窥镜系统。”

这项研究结果表明，多模式生物显微镜系统有定性研究体外切开的肿瘤的特征的潜力。多模式生物显微系统有望通过提高肿瘤切除手术的准确性和缩短手术时间来提高癌症手术的效率和成功率。

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