När kirurger tar bort tumörvävnad försöker de lämna en "marginal" av hälsosam vävnad för att säkerställa att all cancer är borttagen. Ibland innebär det att patienten måste förbli under generell bedövning i ytterligare 30 minuter eller så medan vävnadsprover skickas för analys för att kontrollera om marginalen är klar. Även då är det fortfarande möjligt att viss cancervävnad förblir, och patienten måste genomgå ytterligare operation för att ta bort den.

Nu, en ny teknik baserad på en "intelligent kniv", kallade " iKnife , "Lovar att ta bort behovet av laboratorieanalys och den medföljande förseningen, och det hjälper också till att undvika upprepade operationer.

IKnife sniffar "rök" som skapas genom elektrokirurgisk avlägsnande av cancervävnad och berättar kirurgen nästan omedelbart om den vävnad den har kommit från är hälsosam eller cancerös.

Denna första studie visas online denna vecka i Science Translational Medicine , Där iKnife testas i operationsrummet.

I vävnadsprover från 91 patienter uppnådde forskare vid Imperial College London som använde iKnife 100% noggrannhet vid att diagnostisera om proven var cancerös eller ej.

Studieförfattare Dr Zoltan Takats är uppfinnaren av iKnife. Frågade om hans nya kirurgiska verktyg skulle vara begränsat att använda i endast vissa typer av cancer, berättade han Medical-Diag.com :

"Det är ett allmänt användbart verktyg, vi tror att det kommer att vara användbart för många olika typer av canceroperationer."

På frågan om kostnadseffektivitet berättade Dr. Takats oss:

"Vi tror att det kommer att bli en kostnadsbesparare - på grund av eliminering av intraoperativ histologi, kortare interventionstider och lägre reoperation."

IKnife kombinerar elektrokirurgi med nya masspektrometritekniker

IKnife är en kombination av en etablerad teknik som heter elektrokirurgi Som uppfanns på 1920-talet och en ny teknik som fortfarande framstår, kallas Snabb evaporativ joniseringsmasspektrometri (REIMS) .

Vid elektrokirurgi levererar kirurgens kniv en elektrisk ström som värmer målvävnaden och skär genom den samtidigt som den orsakar minsta blodförlust.

Värmen från strömmen förångar vävnaden, vilket avger en rök som normalt sugs bort med en extraktor.

Masspektrometertekniken bakom REIMS identifierar nästan direkt de kemikalier som finns i mänsklig vävnad genom att analysera röken som släpps under elektrokirurgi.

Celler producerar tusentals metaboliter i olika koncentrationer, beroende på deras celltyp. Så snart REIMS-tekniken är grundad med profilerna av friska och cancerceller kan den snabbt använda dessa för att skärpa provet av rök och informera kirurgen om det kommer från en tumör eller en hälsosam vävnad.

IKnife-enheten "sniffs" -rök skapas när cancervävnad avlägsnas kirurgiskt, och det bestämmer då om vävnaden är cancerös eller hälsosam. Foto: Imperial College London

IKnife bygger på ett bibliotek med kemiska profiler

I den första etappen av studien skapade forskarna ett referensbibliotek av kemiska profiler bestående av både friska och cancervävnader för iKnife. De samlade prover från kirurgiska patienter och noterade egenskaperna hos tusentals cancer- och icke-cancervävnader, inklusive hjärn-, lung-, bröst-, mage-, tjock- och levertumörer.

I den andra etappen av studien överförde laget tekniken till operationssalen och testade den på 91 patienter. I alla fall identifierade iKnife korrekt vävnadstypen. Resultaten bekräftades med laboratorietester på proverna efter operationen.

Resultat levereras inom 3 sekunder

Genom att jämföra vävnads kemiska profil är det provtagning i referensbiblioteket, kan iKnife leverera ett resultat på under 3 sekunder, säger forskarna.

Men för denna studie fick kirurgerna inte utföra de närmaste omedelbara avläsningarna från iKnife.

Forskarna hoppas nu att utföra en klinisk prövning som testar om man ger kirurger tillgång till iKnife-mätningar under operationerna, förbättrar patienternas resultat.

Dr Takats säger i ett uttalande:

"Dessa resultat ger övertygande bevis på att iKnife kan appliceras i ett brett spektrum av canceroperationer."

Eftersom tekniken levererar nästan omedelbara resultat, tillåter det kirurger att utföra procedurer med en noggrannhet som inte har varit möjligt tidigare, säger han och konstaterar att de "tror att det har potential att minska antalet återfall av tumörer och möjliggöra mer Patienter att överleva."

Andra applikationer: "Är det här nötkött eller hästkött?"

Även om den senaste studien använder iKnife för att testa cancervävnad, säger Takats att det inte finns någon anledning till att det inte heller kan användas för att testa för andra funktioner, till exempel om det finns tillräcklig blodtillförsel eller för att identifiera typer av bakterier i vävnad.

Dr Takats säger att han redan har använt iKnife för att skilja hästkött från nötkött.

Han tog upp tanken på att kombinera elektrokirurgi med REIMS från realtidsidentifiering av tumörvävnader i ett papper som publicerades 2009.

Fonder från National Institute for Health Research (NIHR) Imperial Biomedical Research Center, Europeiska forskningsrådet och Ungerns nationella kontor för forskning och teknik bidrog till att finansiera studien.

A window to our health | Dennis Lo | TEDxCERN (Video Medicinsk Och Professionell 2023).