新的 3D 组织成像技术增强了甲状腺肿瘤分析

快速阅读: 据《News-Medical.Net》称，埃姆帕的研究人员开发了一种基于人工智能的三维组织分析技术，用于甲状腺肿瘤的诊断。该技术通过X射线相位对比微型CT扫描和机器学习，能在不破坏组织的情况下进行快速精确的三维分析，有望改善甲状腺癌的诊断和治疗。这项技术由罗伯特·兹博拉伊领导开发，并得到多个基金会的支持。

埃姆帕2025年2月21日，埃姆帕的研究人员开发了一种用于甲状腺肿瘤的新型三维组织分析技术。这种特殊的X射线技术利用人工智能，能够实现更快更精确的诊断。未来，这种检查方法也可以用于其他类型的癌症，并用更简单的成像方法取代更复杂的程序。对于病理学家而言，这种甲状腺肿瘤的三维组织分析还很陌生。他们不再需要将切除的组织切成薄片并用显微镜进行二维观察，而是可以在屏幕上虚拟地检查整个组织样本，并根据需要旋转以识别病理变化。这得益于所谓的非侵入性组织病理学三维成像技术。罗伯特·兹博拉伊，埃姆帕中心X射线分析小组组长，这项技术的开发者这样说：“这种方法的独特之处在于，它可以在短时间内无需改变或破坏组织的情况下，对肿瘤的完整活检块进行三维分析。”

个性化治疗

与伯尔尼大学的病理学家合作，兹博拉伊证明了他的新方法可以检测甲状腺肿瘤中临床上相关的组织特征。X射线相位对比微型计算机断层扫描（微型CT）甚至可以使软组织中的最小差异显现出来。然后使用机器学习分析这些三维组织样本图像。兹博拉伊希望这能帮助病理学家做出更准确的诊断和预测。最大的挑战是尽可能个体化地治疗患者——换句话说，避免对低风险肿瘤的过度治疗，同时适当治疗和监测高风险患者。全球约有三亿人患有甲状腺癌。然而，肿瘤特征在不同患者之间往往有所不同。这些可测量的生化和分子特征称为生物标志物，它们有助于在早期阶段发现癌症，或者指示肿瘤的侵略性生长程度以及可能对其作出反应的疗法。

三维分析的一大优势是它可以检测到常规方法可能忽视的深层组织中的肿瘤特征。“当包裹甲状腺肿瘤快速且强烈地生长时，它们通常会侵入周围的健康组织，甚至侵入血管。因此，这样的血管入侵常常是肿瘤恶性程度和严重性的指标。”兹博拉伊解释道。早期和更精确的诊断使医生能够更快、更有针对性地行动，从而改善患者的预后。兹博拉伊及其团队与伯尔尼大学和因塞尔医院合作，检查了一名近期去世患者的甲状腺肿瘤样本。这名患者曾在2011年因被归类为良性但后来复发为恶性形式的肿瘤而住院。“传统的切片分析错过了深层组织中的囊肿疝气，我们通过我们的方法能够追溯识别出这一点。”

基于这一发现，现在正在进行一项回顾性研究，其中正在检查来自欧洲各地的患者样本，尽管最初发现无害，但后来发展成了严重的肿瘤。由于米托基金会、银行冯托贝尔捐赠基金会、肿瘤诊断和预防研究基金会、汉斯·阿尔特舒勒博士基金会以及另外四个基金会的慷慨支持，该研究得以进行。

理想补充

据罗伯特·兹博拉伊称，新的三维组织分析可以无缝集成到临床工作流程中，并且理想地补充了传统的切片分析。“既定程序在日常医疗实践中根深蒂固。我们的技术不是要打乱这些过程，而是提供额外的好处。”

“个性化健康及相关技术”（PHRT）是瑞士联邦理工学院体系的战略研究重点之一，该项目就嵌入在这个框架内，其目标也是开发用于个性化医学的新技术。相关故事：

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由于瑞士国家科学基金会（SNSF）的资金支持，兹博拉伊现在可以测试他的三维组织学技术在结直肠癌转移中的应用。他还想用更简单的成像方法取代复杂的分子分析。“如果我们成功地将肿瘤组织中病理改变细胞功能的分子‘指纹’与微米范围内的成像纹理特征关联起来，我们就可以在未来将我们的技术直接链接到潜在的基因变化上。”兹博拉伊阐述了他的愿景。

来源：埃姆帕期刊引用：塔耶巴赫什，K.等。（2024）。相位对比X射线微型计算机断层扫描在滤泡性甲状腺肿瘤中的三维虚拟组织病理学。《IEEE医学影像汇刊》。doi：10.1109/tmi.2024.3372602。

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