外科医生即将拥有 "智能 "手术刀
最近審查:01.07.2025
新型电动手术刀可以在手术过程中识别恶性肿瘤的边界,而无需切除健康组织。分析过程只需几秒钟。
切除恶性肿瘤的外科手术需要外科医生拥有极高的精准度——彻底清除患者的肿瘤,防止其再次生长,并且不影响未受影响的细胞。医生必须能够在手术过程中区分健康组织和病变组织。在这种情况下,你要么是“上帝派来的外科医生”,要么拥有非凡的直觉。事实证明,没有什么是不可能的。
来自帝国理工学院(英国伦敦)和德布勒森大学(匈牙利)的科学家为他们的同事提供帮助,开发了一种“智能”手术刀,可以在手术过程中区分受影响的细胞和健康细胞。
研究人员受益于一个众所周知的事实:脂质膜保护细胞免受环境影响。反过来,脂质的定量比例使我们能够确定细胞属于哪种组织。肿瘤组织具有其特有的脂质膜比例。此前,为了识别健康和受损细胞,需要区分这些结构,并在使用质谱仪纯化脂质后进行分析。
在手术中进行脂质分析的想法最初来自匈牙利化学家佐尔坦·塔卡奇(Zoltan Takacs)。使用电刀烧灼血管是一种合理的工具。烧灼过程会促进必要数量的离子化分子的形成,从而重建细胞的脂质特征。烧灼部位释放的蒸汽和烟雾经过质谱仪分析,有助于识别细胞。
这款外形更像镊子的“智能”手术刀(“iKnife - 智能手术刀”)的测试已在300名患者术后组织上进行。通过这种方法处理了大约三千份样本,这款新型手术设备成功区分了人体器官中的健康细胞和肿瘤细胞。该仪器甚至能够检测到残留恶性细胞转移形成的继发性肿瘤病变。
建立的健康组织和病变组织数据库使科学家们能够在真实条件下测试电动手术刀。这款“智能”手术器械参与了81例手术,几乎在所有病例中都能准确识别病变细胞和健康细胞。识别过程只需一到三秒,这成为该方法的另一个优势,因为传统的分析方法至少需要半小时。
这项独特的发明“智能刀”(iKnife)有望成为肿瘤手术中不可或缺的助手。目前尚不清楚这台新器械能否更精准、更高效地切除肿瘤,也需要时间来观察使用这台“智能”刀进行手术的患者。
当癌性肿瘤位于多种组织交界处,难以区分健康细胞和病变细胞时,也需要进行检测。我们仍然希望很快每位外科医生都能拥有一把“智能”手术刀。