光学成像+内窥镜，泛欧健康联盟打造肠镜检查的“谷歌地图”模式

ZAODX
2021-09-08
欧洲每年因结直肠癌死亡有16万人，早期干预则可以挽救许多人的生命。肠镜检查是早期发现结直肠癌的金标准，但仍有多达20%的癌前细胞可能被遗漏。泛欧健康联盟PROSCOPE提出利用光子学帮助医生发现结直肠癌的新概念，这可以降低50%结直肠癌死亡率，并节省90亿欧元的医疗费用。


目前还没有任何工具能够在细胞水平上实时观察肠道内部，从而给出即时诊断。但是，由丹麦、德国、英国、爱尔兰和奥地利专家学者组成的欧洲研究团队正在创建一个新的光学成像平台，通过无侵害、无副作用的光束在早期阶段发现结直肠癌的蛛丝马迹。
这种新的光学成像技术可以帮助临床医生避免不必要的侵入性活检，不用通过传统的摄像头插入肠道，然后再通过手术切取样本进行检查和分析。光学成像技术可以更详细地观察到组织。
新的光学成像系统可以加载在内窥镜上，方便临床医生能够放大他们需要检查的肠道区域，呈现3D图像，进行更详细的检查。

用光学成像系统进行结直肠癌早期检测


新的光学成像系统辅助内镜检查结直肠癌，先通过摄像头的传统白光，然后使用更先进的光子学和光学成像技术，医生可以在微观和分子水平上进行肠道检查。医生在检查时可在不同的模式之间切换，看得更深更清晰，利于进一步分析组织。
为了提高空间分辨率、穿透深度和分子敏感性，PROSCOPE团队正在采取创新的手段，将光学相干层析成像（OCT）、多光子显微镜（multi-photon microscopy）和拉曼光谱（Raman spectroscopy）这几种方法结合起来。其实，科学家们早已把这几种手段应用于医学领域，只不过单独应用于不同的领域，比如OCT常用于眼科，用于扫描和诊断视网膜疾病。
在欧洲，结肠直肠癌（CRC）是死亡率排名第二的癌症，整个欧洲大陆每年有16万人死于结直肠癌。因缺乏更高效更精准的早期筛查和诊断工具，而且癌症筛查的科普宣传教育仍然不足，只有14%的欧盟人口参与了结直肠癌筛查计划。
对临床医生而言，诊断结直肠癌是一个相对棘手的过程，有可能会漏诊癌前病变。当息肉的直径小于10mm、数量较多、外观平滑时，更加难以诊断癌前病变。根据欧洲2017年的一项研究，近五分之一（17.2%）的大肠息肉在肠镜检查中被遗漏。
PROSCOPE项目协调人Peter Andersen表示：“将锯齿状病变与增生性息肉区分开来是很困难的事”。

光学成像作为肠镜检查的“谷歌地图”


PROSCOPE团队用了一个形象的比喻来形容光学成像在结直肠癌检诊中的作用：“光学成像就像是肠镜检查的‘谷歌地图’，我们从国家地图开始，然后放大到一个城镇，再到一条街道，最后具体到一栋建筑。同样地，我们的光学成像肠镜检查流程从传统的白光开始，以确定临床医生想进一步检查的可疑区域。接下来，我们可以先用OCT放大病灶的深度，然后用多光子显微镜获取代谢信息，最后用拉曼光谱获取分子信息（几乎是癌细胞的分子指纹）来评估可疑病灶。”
PROSCOPE项目协调人Peter Andersen称：“癌细胞比相邻的非癌细胞的新陈代谢率更高，意味着疑似病变周围的血流和血管生长更快。一旦在细胞水平上放大病变，我们可以通过测量血流、新陈代谢和分子特异性信息来识别癌变。我们首次把该技术转化为一体化设备应用于结肠检查，其一大优势是不需标记，这意味着我们不必给受检者注射染料或生物标记物来标记可疑的病灶。”
欧洲科研团队在结直肠癌筛查和诊断方面的创新应用，得益于欧洲在激光和光子学方面的深入研究，并把研究成果转化应用，使得癌症筛查和诊断水平进一步提升。

关于PROSCOPE




PROSCOPE项目将于2024年结束，未来将在维也纳医科大学的诊所进行试验。为期四年的PROSCOPE项目从Horizon 2020研究与创新行动资助计划中获得了约600万欧元的资助。该项目由丹麦科技大学负责协调，包括来自以下国家的技术合作伙伴：（奥地利）维也纳医科大学；（英国）圣安德鲁斯大学、M-Squared Lasers有限公司；（德国）弗赖堡大学、Grintech Gmbh公司、德国欧华内镜有限公司、弗赖堡大学医学中心、德国标准化学会；（爱尔兰）Q4 PR有限公司。


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