看清大腦腫瘤

呂吉爾/編譯

由新穎成像系統捕獲到的老鼠大腦中人神經膠質瘤圖像。左側為迭加了可見光的NIR圖像，右側為單純NIR圖像

● 借助腫瘤造影劑——目前用于臨床的蝎氯毒素造影劑——一種新穎成像系統支持經染色的神經膠質瘤的可視化操作。

一種新穎的二合一高分辨率成像系統在正常捕捉大腦圖像的同時，也可用近紅外線（NIR）脈沖刺激標記的腫瘤細胞發出熒光——NIR標記物，一種加入著色材料的腫瘤造影劑——隨后把圖像覆蓋在同一個屏幕上可獲得一個真實的影像，即腫瘤在大腦組織中的確切位置。

較之正常的腦組織，美國瑟達斯-西奈醫療中心和Blaze生物科技公司的研究人員對植入人神經膠質瘤的老鼠大腦測試后確認，NIR標記物與癌組織有更高的親合力。研究人員還發現，該成像系統甚至能探測到極微弱的熒光。這一成果發表在2月24日出版的《神經外科學聚焦》上。瑟達斯-西奈醫療中心的帕拉蒙·布特（Pramod Butte）說：“論文提供了概念上的驗證，表明造影劑濃度即使降低到100pM，成像系統仍能可視化腫瘤。”

從大腦中摘除腫瘤通常是一項技術要求很高的手術。如果外科醫生沒有把腫瘤組織徹底清除，腫瘤就會復發；如果切除過多的組織，就會給病人造成無可補救的損害。布特說：“通常，腫瘤離大腦功能區很近，因此，你別奢望在腫瘤周圍留有空隙。你必須得非常的精準。”

熒光成像技術，尤其是基于NIR的成像系統，正在逐漸成為在人體組織中勾勒出腫瘤范圍的流行方法。美國新罕布什爾州達特茅斯-希契考克醫學中心的戴維·羅伯茨（David Roberts）說：“這種技術的出現比任何一個成就更有意義。它確實是一個令人激動的領域，因為它是如此地有效。”

其中的一個優點是，NIR技術比可見光更具穿透力。羅伯茨說：“在某種程度上，它可以看到可見光譜沒法到達的深處。因此，NIR能讓我們看到用傳統方法可能錯過的位于某些組織下的腫瘤。”事實上，布特等人利用該成像系統已經探測到深藏在人體組織內3mm處的僅1mm大小的腫瘤。

研究人員目前正在調整該成像系統的比例（該裝置體積很小），便于與神經外科醫生手術中使用的工具整合。布特和他的同事已經設計出一款每個維度只有3cm的新穎攝像裝置。弗雷德-哈欽森癌癥研究中心的詹姆斯·奧爾森（James Olson）說：“當這項技術成熟后，將能到達內窺鏡所能到達的任何地方，而其引人之處在于無須大動干戈就能接近或到達目標區域。

與那些從遠處成像的系統相比，奧爾森認為該裝置分辨率更高。“光波在穿過空氣時會發生散射現象。因此，離腫瘤越遠，分辨率就越低。事實上，該系統作為內窺鏡的一個補充，對神經外科醫生來說是增加一個令人稱奇的額外保障。”布特則指出，在同一根鏡管里，研究人員把拍攝的幀數從30幀/秒提高到了300幀/秒，達到了1080p的分辨率。