癌症是全球最具挑战性的健康问题之一,手术中病灶的精准定位直接影响手术成败。近期,英国帝国理工学院科学家研发出一种新型“智能”手术刀,通过实时分析被切割组织释放的烟雾成分,大幅提升病灶定位的速度和准确性,为癌症治疗带来革命性突破。该技术还可用于食品分析、药物检测和人体微生物研究。
“DESI-JEDI成像”项目由欧盟第七研发框架计划(FP7)资助175万欧元,于2008年启动,历时5年。研究人员将这种智能手术刀命名为“电子信息刀(iKnife)”。其原理是:通过智能刀内置的空气泵,吸附高频电流切割人体组织时释放的“烟雾”,并将其传入质谱仪。质谱仪通过电磁场测量电离粒子的质荷比,确定化学元素组成和样本结构。随后,系统将数据与预先收集的癌症指标数据库进行比对,即时向医生反馈所切割组织是否为癌变病灶。传统手术中,病灶活检通常需要40分钟以上,而iKnife技术将这一过程缩短至数秒,极大提高了手术效率和精准度。
目前,该项目已收集300余名患者的样本数据,涵盖脑癌、乳腺癌、肺癌和结肠癌等多种癌症类型,用于建立比对指标。此外,该仪器的质谱分析技术还可用于呼吸、生殖或肠胃系统粘膜检测,其微生物检测功能可应用于食品污染控制和犯罪侦查。该设备即将启动正式临床试验,待获得监管部门批准后尽快推向市场。
科技处(聂建刚)