這些高科技手術護目鏡可以發現發光的癌細胞 - 彭博社
Caroline Winter
朱莉·馬根塔勒(左),華盛頓大學西特曼癌症中心的乳腺外科醫生,於2月10日進行手術,切除患者的淋巴結,使用一種可以看到注入組織中的熒光化合物的視覺設備,從而更準確地觀察潛在腫瘤攝影:克里斯蒂安·古登當外科醫生切除腫瘤時,尋找每一個癌細胞至關重要。病變組織與健康組織之間的區別可能很難辨別。
現在,研究人員開發了高科技護目鏡,使醫生能夠在紅外光下看到發光的腫瘤。“一旦他們打開身體,他們就會看到癌組織發光,”塞繆爾·阿基萊夫説,他是護目鏡的設計者,同時也是聖路易斯華盛頓大學的放射學、生物醫學工程、生物化學和分子生物物理學教授。“他們需要切除的東西很明顯。”
受到夜視眼鏡的啓發,阿基萊夫在四年前聽到一羣沮喪的醫生討論僅使用靜態解剖圖像進行手術的問題後,想出了這個主意。“他們基本上是在黑暗中進行手術,”他説。“我想,如果我們創造一些東西,讓你看到普通人眼睛看不到的東西,會怎麼樣?”
Achilefu的技術需要兩個步驟:首先,醫生將微量的紅外熒光標記物注入患者的血液中。該標記物正在等待美國食品藥品監督管理局的批准,含有一種肽,可以定位癌細胞並因生化反應而被困在其中。大約需要四個小時,示蹤劑才能在患者的整個身體中流動並從非癌性組織中清除。之後,手術可以開始。佩戴着護目鏡,醫生可以在與染料反應的紅外光下檢查腫瘤,使癌細胞從內部發光。
本月,華盛頓大學醫學院的外科醫生首次在人類身上使用了這種護目鏡。到目前為止,他們已經對四名患有乳腺癌或黑色素瘤的患者進行了手術。“這些[護目鏡]功能非常出色,”外科腫瘤學家瑞安·菲爾茲説,他正在與Achilefu合作完善和測試這項技術。“它們讓我們能夠即時看到細胞,這一點至關重要。”由於該標記物尚未獲得FDA批准,醫生目前正在使用一種不同的、稍微劣質的標記物,該標記物也會與紅外光反應。
瑞安·菲爾茲(左),華盛頓大學西特曼癌症中心的腫瘤外科醫生,指着外科醫生在手術中可以看到的圖像攝影:克里斯蒂安·古登
根據乳腺癌外科醫生朱莉·馬根塔勒的説法,每年有20%到40%的接受過乳腺癌腫塊切除術的女性會進行第二次手術。“我們談論的是成千上萬的女性因為無法看到腫瘤的微觀範圍而進行再手術,”她説。
馬根塔勒對這些護目鏡感到非常滿意,儘管她已建議阿基萊夫讓它們更輕,並具備無線連接功能。一旦技術改進完成並且該產品獲得FDA批准,醫生將進行測試,以查看這些護目鏡是否能幫助他們改善結果,減少或消除後續手術的需要。
這些護目鏡可以用於錄像手術並即時投影,這可能使它們成為有用的教學工具。“例如,你不能讓很多學生進入手術室,”阿基萊夫説。它們也可以用於培訓資源匱乏地區的醫生。“我們會把護目鏡寄給他們,然後華盛頓大學的專家可以在他們的iPhone上觀看手術並提供指導。”
阿基萊夫尚不知道護目鏡的成本。他表示,幾家未透露名稱的公司已經對許可該技術表示了興趣,他希望該技術能在年底前上市。
該團隊在2012年獲得了來自國家衞生研究院的280萬美元資助,但這是一條漫長的道路。阿基萊夫最初依靠國防部的微薄津貼工作,花費了數年時間在小鼠、老鼠和兔子身上測試技術,試圖證明他的想法不僅僅是科幻。“在我們展示[護目鏡]有效之前,沒有人會相信我們,”他説。