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OCTA技術(shù)用于引導(dǎo)外科手術(shù)實(shí)現(xiàn)高精度的腫瘤消融

來源:北京心聯(lián)光電科技有限公司   2022年05月10日 10:19  

近日頂尖雜志期刊THERANOSTICS(影響因子8.063)發(fā)表了一篇文章shouci提出了使用光學(xué)相干斷層掃描血流成像(OCTA)技術(shù)用于引導(dǎo)與外科手術(shù)激光相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)高精度的腫瘤消融。


   腫瘤一直是醫(yī)學(xué)研究的重點(diǎn),關(guān)于腫瘤的臨床診斷與治療也一直是科學(xué)人員的重點(diǎn)關(guān)注方向?;贠CTA的強(qiáng)大功能和特性,最近研究報(bào)道有學(xué)者將其用在監(jiān)測腫瘤及周圍血管并用來輔助手術(shù),以便于切除腫瘤時(shí)能精確的避開其他血管,無需外源性造影劑即可準(zhǔn)確顯示腫瘤邊緣和血管。Nitesh Katta等在小鼠移植性腦癌模型中,利用OCTA圖像引導(dǎo)達(dá)到精確無血的切除腫瘤。研究結(jié)果表明,OCTA的血管造影和斷層掃描圖像可以快速將腫瘤邊緣和相關(guān)血管進(jìn)行成像,以實(shí)現(xiàn)精確的手術(shù)切除。此研究中原型激光手術(shù)系統(tǒng)能夠精確地凝固和消融,OCTA用于監(jiān)測凝固程度、消融效果和側(cè)支損傷程度,對(duì)無血激光消融手術(shù)的可視化提供了強(qiáng)有力的支撐。


血管造影和腫瘤切緣成像




A)小鼠#1的共聚焦熒光顯微鏡Z投影(皮質(zhì)表面-250 µm)??梢姳磉_(dá)RFP(紅色)和血管系統(tǒng)(綠色)的癌細(xì)胞。B)小鼠#1OCT血管造影(紅色),衰減系數(shù)小于5.7的5.7 mm -1(綠色)Z投影(皮質(zhì)表面-2 mm)。C)距皮層表面550 µm的橫截面為5 µm厚的組織學(xué)。D)共聚焦熒光顯微鏡觀察小鼠#2的Z投影(皮質(zhì)表面-250 µm)。E)小鼠#2的OCT血管造影(紅色),衰減系數(shù)小于5.7 mm -1(綠色)Z投影(皮質(zhì)表面-2 mm)。F)具有腫瘤區(qū)域(藍(lán)色)的B掃描(圖E中的水平線)表明衰減系數(shù)小于5.7mm -1。注意不同的比例尺。


影像引導(dǎo)下的精確凝血



         A)凝結(jié)前(2號(hào)小鼠)OCT血管造影數(shù)據(jù)的最大強(qiáng)度投影。B)凝結(jié)后(2號(hào)小鼠)OCT血管造影數(shù)據(jù)的最大強(qiáng)度投影。C)凝結(jié)前(灰色)和凝結(jié)后(紅色)的突出區(qū)域的去相關(guān)值。


在OCTA指導(dǎo)下進(jìn)行精確的激光消融



 
 A)治療前小鼠#4的OCT Z投影(皮質(zhì)表面-2.5 mm)指示脈管系統(tǒng)(紅色)和腫瘤(綠色,衰減系數(shù)小于5.7 mm -1)。B)體積圖,腫瘤區(qū)域(白色,衰減系數(shù)小于5.7 mm -1)覆蓋在OCT強(qiáng)度(藍(lán)色)上。C)凝固后,最大強(qiáng)度投影與A相同。D)消融后的最大強(qiáng)度投影與A和C相同。E)消融后B掃描(灰色),消融前腫瘤邊緣(藍(lán)色)重疊。F)在記錄B掃描圖E)的區(qū)域中H&E染色的冠狀組織切片。
       在此研究中充分的顯示了OCTA技術(shù)探測深度深,無需熒光標(biāo)記或造影劑的特點(diǎn),并且能快速呈現(xiàn)微米級(jí)別的腦部微循環(huán)血管成像,極大的彌補(bǔ)了之前手術(shù)中的不足和問題,將對(duì)神經(jīng)外科及腫瘤的手術(shù)治療起到良好的輔助作用。



參考文獻(xiàn)
Katta N, Estrada AD, McElroy AB, et al. Laser brain cancer surgery in a xenograft model guided by optical coherence tomography. Theranostics. 2019;9(12):3555–3564. Published 2019 May 26. doi:10.7150/thno.31811
 

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