來自美國紐約哥倫比亞大學生物工程與放射學系（biomedical engineering and radiology）的研究團隊近期研發出能取代傳統組織活檢的新技術，透過高速 3D 立體顯微鏡可立即捕捉活體器官的原位（in-situ）組織影像，讓外科醫師能免於組織病理學檢測結果的等待，即時切除惡性腫瘤。研究團隊日前將研發成果刊登於 Nature Biomedical Engineering，希望能盡快進入臨床以幫助加速與優化腫瘤切除手術的流程。
如何進軍英國數位醫療市場：專訪 NHS 副主席 Sudhesh Kumar 教授（基因線上國際版）免取組織切片，MediSCAPE 即時獲取體內 3D 立體組織影像
癌症腫瘤的切除手術，通常需要透過醫師自腫瘤中取出一小片組織，將其切薄片、染色、固定，再置於顯微鏡下觀察組織構造以判定良性或惡性、惡化程度等病理學結果。檢驗與診斷的種種流程十分耗時且複雜，檢測的價格也高昂。目前也有可用於手術的顯微鏡，然而因其僅能讀取單一、2D 平面圖像，無法探索更大的組織區塊，加上需注入染劑至患者體內等手續，使此技術能使用的時機有限。
來自哥倫比亞生物工程與放射學系的 Elizabeth Hilman 教授帶領研究團隊以無需切除、即時捕捉活體內器官的組織影像為發想，研發出名為 MediSCAPE（Swept Confocally Aligned Planar Excitation microscopy）的高速 3D 影像技術，讓醫師可立即讀取組織在病理學與組織學上的資訊，而無需切除珍貴的組織，更不會有誤取健康組織的風險。
利用 MediSCAPE 觀察組織，無須使用到任何螢光染劑，僅靠顯微鏡的高效技術捕捉活體組織自帶的微弱螢光訊號，即可迅速形成 3D 立體影像，以便醫師即時掃描組織的不同部位、區塊，如同取得一整盒完整的組織學切片般讀取器官的完整成像。
獨特的是，MediSCAPE 可讓醫師從不同角度檢視立體組織影像，並能透過缺血、再灌注等方式看到組織內血流的即時畫面，讓原先無法在 2D 組織學切片上看到的結構，完整地呈現於 3D 影像中。研究團隊相信，若醫師能夠從 3D 立體影像獲得更多病理學資訊，將有助於患者後續的治療決策。
持續優化 MediSCAPE，盼可盡快引進外科手術室
研究團隊目前已成功利用 MediSCAPE 觀察活體小鼠胰臟癌組織、新鮮的人體移植腎臟等影像，下一步是將儀器尺寸調整為適合擺放在手術室的大小以供外科醫師使用，另外也希望將此技術優化至可應用於大規模檢測的臨床試驗中。
目前研究團隊正努力推動 MediSCAPE 的 FDA 核准申請與商業化的銷售，期盼盡快將其引進外科手術室，助醫師手術更順暢。
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1. Nature Biomedical Engineering, 2022; https://www.nature.com/articles/s41551-022-00849-7
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