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应用近红外拉曼光谱和荧光光谱快速无标记识别脑肿瘤活检组织

2020-03-20 潘志刚 邱天明

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在过去的几十年里,神经影像学、脑功能定位、神经导航以及荧光技术等的应用,提高对恶性脑肿瘤的识别能力,可以在保留神经功能的前提下,扩大肿瘤切除范围。

德国德累斯顿大学麻醉科和重症医学科的Roberta Galli等评估近红外拉曼光谱和荧光光谱技术对脑肿瘤活检组织的诊断价值,结果发表在2019年11月《Frontiers in Oncology》在线。


——摘自文章章节


【Ref: Galli R, et al. Front Oncol. 2019 Nov 5;9:1165. doi: 10.3389/fonc.2019.01165. eCollection 2019.】


研究背景



在过去的几十年里,神经影像学、脑功能定位、神经导航以及荧光技术等的应用,提高对恶性脑肿瘤的识别能力,可以在保留神经功能的前提下,扩大肿瘤切除范围。近年来,拉曼光谱(Raman Spectroscopy)光学分子成像技术作为一种新的非侵入性、无标记的实时识别肿瘤活检组织病理学图像的诊断方法,取得快速发展。德国德累斯顿大学麻醉科和重症医学科的Roberta Galli等评估近红外拉曼光谱和荧光光谱技术对脑肿瘤活检组织的诊断价值,结果发表在2019年11月《Frontiers in Oncology》在线。


研究方法



研究者在1年半的时间内,对209例脑肿瘤术中取得的未处理新鲜活检组织进行分析研究。新鲜未处理的活检组织在30min内送入拉曼光谱系统的充满等渗性生理盐水溶液管道后进行快速检测。


研究结果



结果显示,通过主成分分析可获得基于拉曼光谱和荧光信号技术对活检组织的分类,区分非肿瘤组织、肿瘤组织和肿瘤实体组织。以组织切片的病理学检查作为参考,正确识别7例非肿瘤活检组织和195例(97%)的肿瘤活检组织。原发性GBM的识别正确率达94%,复发性GBM的识别正确率则为100%。星形细胞瘤和少突胶质细胞瘤的识别正确率分别为86%和90%。脑转移瘤、脑膜瘤和神经鞘瘤均可正确识别。此外,胶质瘤与转移瘤的鉴别正确率为90%。少突胶质细胞瘤、IDH1突变型星形细胞瘤在1p/19q共缺失上存在差异,正确识别率为81%。


结论



作者指出,拉曼光谱是一种纯粹的光学技术,可以对脑肿瘤活检组织进行快速、无标签分析。该研究展示,在手术实时,拉曼光谱可以在几分钟内完成肿瘤的病理诊断,并且具有很高准确性和敏感性。在预先未知肿瘤类型的情况下,可鉴别脑肿瘤与正常组织,以及提取与诊断相关的信息,有助于制定进一步的治疗方案。