人工鼻在手术中识别脑肿瘤中的恶性组织

芬兰坦佩雷大学研发的一种人造鼻子可以帮助神经外科医生在手术过程中识别癌变组织，从而更准确地切除肿瘤。

使用诸如电刀或透热刀的设备的电外科切除是神经外科中广泛使用的技术。当组织燃烧时，组织分子以手术烟雾的形式分散。在坦佩雷大学研究人员开发的方法中，手术烟雾被输入到一个新的测量系统中，该系统可以识别恶性组织，并将它们与健康组织区分开来。

最近，《神经外科杂志》上发表了一篇关于利用手术烟雾鉴别脑肿瘤的文章。

“在目前的临床实践中，冷冻切片分析是术中肿瘤鉴定的金标准。在这种方法中，少量的肿瘤样本在手术过程中被送到病理学家手中，”坦佩雷大学的研究员伊尔卡哈帕拉说。

病理学家对样本进行显微镜分析，并给手术室打电话报告结果。

“我们的新方法提供了一种有前途的方法来实时识别恶性组织，并能够研究来自肿瘤不同部分的多个样本，”哈帕拉解释说。“这种设备的特殊优势在于，它可以连接到神经外科手术室的现有仪器上，”哈帕拉指出。

这项技术基于差分迁移率光谱(DMS)，其中烟气离子被送入电场。电场中离子的分布具有组织特异性，可以根据获得的“气味指纹”来识别组织。

这项研究分析了从28个脑肿瘤和对照样本中收集的694个组织样本。所用的设备是专门为研究开发的。它由一个机器学习系统和一把电刀组成。机器学习系统使用DMS技术分析烟雾，使用电刀从组织中产生烟雾。

当对所有样本进行分析时，系统的分类准确率为83%。在更受限制的设置中提高了精度。低恶性肿瘤(胶质瘤)与对照样本对比时，系统的分类准确率为94%，灵敏度为97%，特异性为90%。

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