PNAS：红外-光学混合显微镜将癌症病症带入数字时代

美国杜克大学的科学研究其他部门通过在新标准光学仪器全都像中所增加微波特性，将微波校准结果与高亮度光学仪器图像和自然语言处理方法融合，创设了与基本上病理技术众所周知的数字活检，并且其性能也超过了最新的微波全都像。该科学研究成果发表在《PNAS》上。 其组织病理学的新标准是添加染料或皮肤上剂，以便病理学家在全都像下看不到细胞的形状和模式。但是，将与健康其组织比如说及确定的边界都是很困难的，而且在许多情况下，诊断是主观的。像微波全都像这样的技术可以校准其组织的分子结构组成，给予定量的校准来区分细胞子类。然而由于其价格昂贵，且样品需要特殊的马上和处理，使得它们在绝大多数的临床和科学研究环境中所不切实际。 Rohit Bharga教授领导的小组通过在光学仪器相机中所添加微波激光束和主要用途全都像镜头（称为干涉透镜），开发出了融合全都像。这种微波-光学仪器融合技术可通过实验室中所普遍常用的光学仪器全都像校准微波数据资料和高亮度光学仪器图像。微波-光学仪器融合（IR-OH）全都像的概念。 将这两种技术融合起来可以利用两者的优势，它不仅带有光学仪器全都像的高亮度、大视野和可及性，微波数据资料还可以进行时计数统计分析，而无需添加任何会损坏其组织的染料或皮肤上剂。软件可以再现完全相同的皮肤上剂，甚至重叠它们以创设出越来越比较简单的、关于其组织中所成分的全都图形。科学研究其他部门通过对健康和癌变的乳腺其组织样本进行时成像，并将融合全都像的“染料”结果与基本上皮肤上技术的结果进行时相对，从而对全都像进行时了解析。其组织活检的紧贴相对显示了微波-光学仪器融合全都像的某些特性。左：基本上方法皮肤上的其组织样本；中所：由微波-光学仪器融合成像消除的计数著色；右：微波数据资料识别的其组织子类。图像中所的粉红色表示恶性癌症。图表来源：杜克大学香水小学部 此外，科学研究其他部门发现，他们的微波-光学仪器融合全都像在几个总体都优于最现代化的微波全都像：增幅减低了10倍、某种程度越来越高、亮度减低了4倍，从而无需在越来越短的时间内，以前所未有的细节对较大的样品进行时微波成像。在病理诊断总体，这可以帮助加快等待结果的速度，降低催化剂和其他部门对其组织皮肤上的成本，并为癌症病理学给予“全都数字”解决方案。 科学研究其他部门计划继续完善用以统计分析融合图像的计数工具。他们正在决心优化可校准多个微波波长的自然语言处理处理程序，创设可总能区分多种细胞子类的图像，并将这些数据资料与详细的光学仪器图像整合在一起，以精确地映射样本中所的癌症。他们还计划探求融合全都像成像的进一步系统设计，如法医学、高分子结构科学和其他生物医学系统设计。越来越早出处：Martin Schnell，et al. All-digital histopathology by infrared-optical hybrid microscopy. PNAS first published February 3, 2020 .