新的成像技术可能会减少直肠癌患者的手术

根据美国癌症协会的数据，结直肠癌是美国男性和女性癌症死亡的第三大常见原因，50岁以下人群的发病率已上升到五分之一的新诊断。

虽然治疗允许一些患者避免手术，但现有技术使得难以确定癌症是否已经成功治疗而没有残留癌症。

麦凯维工程学院的生物医学工程师Quing Zhu和圣路易斯华盛顿大学医学院的结直肠外科医生Matthew Mutch博士及其合作者一直在共同努力解决这个问题，通过开发一种结合光声显微镜，超声波和深度学习的新成像技术来更好地确定直肠癌患者是否成功接受放疗和化疗治疗。 可以安全地随访非手术影像学监测。

在美国国立卫生研究院(NIH)为期四年的1万美元资助下，由Zhu和Mutch领导的团队将继续开发这项新技术，帮助医生准确识别治疗过的直肠肿瘤床，残留癌症需要手术或正常化的直肠组织无需手术。

过去，2期和3期直肠癌接受放疗和化疗，然后手术切除癌组织。然而，术前治疗的进步使这些患者中高达35%仅通过放疗和化疗即可实现完全肿瘤死亡。

在这些个体中，手术切除没有显示出任何益处，并且存在重大并发症、延长恢复和生活质量下降的重大风险。现有的用于确定肿瘤是否已消除的成像方式使外科医生难以区分残留的癌症和疤痕组织，导致手术仍然是护理的标准。

“改进的成像方法可以解决这个问题，并允许广泛采用称为'观察和等待'的非手术管理，用于数十万直肠癌患者，”朱说，他是结合超声和其他光学成像方式以更好地检测癌症的先驱。“如果成功，这项技术将直接减少直肠癌不必要的手术次数，提高患者的生活质量。

朱，埃德温·H·穆尔蒂工程学教授;前博士助理 冷先东;目前的博士生Sitai Kou，Yixiao Lin，Tiger Nie，Sanskar Thakur和Yitian Zhang开发了一种共同注册的声学分辨率光声显微镜和超声(AR-PAM / US)内窥镜原型系统和神经网络分类器，他们希望在确定癌症是否已从直肠组织中消除方面比标准护理实践表现更好。

她的团队首先在 2019-2021 年的可行性研究中测试了该系统，发现他们的方法比其他类型的成像(如 MRI)能够更好地确定治疗直肠组织中残留肿瘤的存在。

有了这笔新资金，该团队将前瞻性地评估该技术改善一组直肠癌患者标准成像的能力，这些患者不知道自己是否有残留肿瘤或疤痕组织。此外，该团队将监测一组患者，以确定AR-PAM / US技术是否可以评估肿瘤血管和血氧饱和度的变化，并诊断肿瘤在治疗期间和治疗后的反应。

Zhu正在与许多医学院临床医生合作，包括Mutch，结肠和直肠外科的Solon和Bettie Gershman，结肠和直肠外科主任和外科教授。该试点研究由 Siteman 癌症中心 Pre-R01 于 2020-2022 年资助。

Mutch说，这项技术和研究对于改善直肠癌患者的护理是不可或缺的。

“直肠癌的治疗范式发生了重大转变，”他说。“从历史上看，所有患者都接受放化疗，然后进行手术。然而，现在我们已经改善了结果，多达三分之一的患者最终可以避免手术。

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