日前，匈牙利德布勒森大學(xué)與英國倫敦帝國學(xué)院生物科學(xué)家們開發(fā)出了一種“智能刀”，可以即刻告訴外科醫(yī)生他們正在切割的組織是否癌變。

研究人員在手術(shù)室中測試了這一發(fā)明，這一“iKnife”智能刀以 100% 的準(zhǔn)確率診斷了來自 91 名患者的組織樣本，即時(shí)提供了通常采用實(shí)驗(yàn)室測試需半個(gè)小時(shí)才能得到的信息。

對于實(shí)體瘤而言，手術(shù)切除癌癥通常是最好的治療方法。通常外科醫(yī)生會切除掉腫瘤以及邊界的健康組織。然而僅憑視覺通常無法判斷哪些是癌變組織。五分之一的乳腺癌患者需要接受二次手術(shù)以完全切除癌癥。在不確定的情況下，醫(yī)生會將切除的組織送往實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢測，而這時(shí)患者仍處于全身麻醉的狀態(tài)。

iKnife 是基于上世紀(jì)20年代發(fā)明，目前仍然常用的一項(xiàng)技術(shù)——電外科手術(shù)。手術(shù)電刀利用電流快速加熱切割組織，同時(shí)將失血降至最低。在這一過程中，它們會汽化組織，產(chǎn)生煙霧，通常情況下是通過抽吸系統(tǒng)來吸走這些煙霧。

iKnife 的發(fā)明者、倫敦帝國學(xué)院的 Zoltan Takats 意識到，這種煙霧是一種豐富的生物信息源。為了制造出 iKnife ，他將一把手術(shù)電刀與一臺質(zhì)譜儀連接到一起，利用后者可以鑒別存在于樣品中的化學(xué)物質(zhì)。不同類型的細(xì)胞可以生成成千上萬不同濃度的代謝產(chǎn)物，因此生物學(xué)樣品中的化學(xué)物質(zhì)譜可以揭示出該組織的狀態(tài)信息。醫(yī)`學(xué)教育網(wǎng)搜集整理

在這項(xiàng)新研究中，研究人員首次使用 iKnife 分析了來自 302 名外科手術(shù)患者的組織樣本，記錄了成千上萬癌組織，其中包括腦癌、肺癌、乳腺癌、結(jié)腸癌和肝癌，和非癌組織的特征，生成了一個(gè)參考數(shù)據(jù)庫。在手術(shù)過程中， iKnife 通過將它的讀值與參考數(shù)據(jù)庫相匹配，可以確定正在切割的是什么組織類型，在小于 3 秒的時(shí)間內(nèi)給出結(jié)果。

隨后，這一技術(shù)被傳送到手術(shù)室對手術(shù)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)分析。在所有 91 項(xiàng)測試中， iKnife 鑒別的組織類型均與傳統(tǒng)方法做出的術(shù)后診斷結(jié)果相匹配。

在 iKnife 的測試過程中，外科醫(yī)生不能看到它的讀值結(jié)果。研究人員希望能夠開展一項(xiàng)臨床試驗(yàn)，來看看讓外科手術(shù)醫(yī)生獲得 iKnife 分析，是否可以改善患者的結(jié)果。

Takats 博士表示，“這些結(jié)果提供了令人信服的數(shù)據(jù)，表明 iKnife 可以應(yīng)用于廣泛的癌癥手術(shù)操作中。它幾乎即刻就可以提供結(jié)果，使得外科醫(yī)生能夠以之前不可能達(dá)到的精確水平完成操作。我們相信，它有潛力降低腫瘤的復(fù)發(fā)率，使得更多的患者得以生存。”

Takats 博士指出，盡管當(dāng)前的研究側(cè)重于癌癥診斷， iKnife 還可以識別許多其他特征，例如血液供應(yīng)不足的組織，或是組織中的細(xì)菌類型。他還開展了實(shí)驗(yàn)，利用這一技術(shù)來區(qū)分馬肉和牛肉。