帝国开发的微型显微镜可以在手术期间通过小身体空间进行操纵,已进入下一阶段的实验室试验。
内窥镜 - 一种旨在插入体内以提供组织和器官视图的显微镜 -以前所未有的速度产生图像。研究人员表示,目前正在对人体癌症组织进行实验室测试的新技术可能会改善乳腺癌的诊断和治疗。
伦敦帝国理工学院的 Khushi Vyas 博士及其同事开发了多波长内窥镜和随附的图像采集和分类软件,作为为期五年的外科微型机器人计划的一部分。它得到了工程和物理科学研究委员会 (EPSRC) 的支持,该委员会是英国研究与创新的一部分。
使用安全快速的染色染料,内窥镜可以在手术过程中产生组织微结构的实时组织学图像,而无需切除任何组织。如果在人体试验中证明成功,它可以降低再手术率、不必要地切除健康组织,并可能增加可以看到的患者数量。
研究人员已将他们的系统用于人类癌组织的初步研究,现在正在测试外科医生和病理学家对癌组织实验室样本的使用。
帝国理工学院电气和电子工程系和 Hamlyn 中心的 Vyas 博士说:“这项由 EPSRC 资助的工作的一个重点是开发硬件和伴随的组织染色和分类协议,使新系统能够在每秒 120 帧——图像采集方面的巨大飞跃。”
探索小空间
在癌症组织的初步研究中探索乳腺导管等空间时,该仪器能够精确定位小于单个细胞的特征。在现场手术中,它可以帮助外科医生以比目前可能的方式极其准确和更快地识别肿瘤周围的可疑组织以及直径只有百分之一毫米的癌细胞,从而帮助进行高精度的保乳手术。未来还可用于肺、泌尿道、消化系统和大脑。
内窥镜显微镜拍摄的图像显示在外科医生的屏幕上。信用:维亚斯等人。© 伦敦帝国理工学院
紧凑、便携且易于使用的内窥镜包括一个微型透镜组件,该组件安装在 25-30 根人类头发宽度的柔性聚合物纤维束的末端。该系统旨在设置在手术室患者旁边。外科医生会用手小心地将纤维插入患者体内,像握笔一样握住它;或者,可以将内窥镜安装到机器人扫描仪中,以精确扫描整个乳房腔中的可疑组织。
该仪器可以轻松地通过组织进行操纵,无论光纤尖端接触到什么,都可以立即生成大面积图像,类似于智能手机上的全景功能。高分辨率图像实时显示在外科医生工作时咨询的高清显示器上。
EPSRC 跨委员会项目主任 Kedar Pandya 博士说:“通过减少识别癌细胞所需的时间并提高 Vyas 博士及其团队开发的内窥镜成像的准确性,可以使患者和 NHS 受益通过减少等候名单。
“在我们纪念乳腺癌宣传月之际,这说明了尖端研究和创新将在帮助我们检测和治疗英国最常见的癌症方面发挥重要作用”
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