德研究人员开发基于中红外显微镜及激光器法进行结直肠癌诊断

结直肠癌的早期诊断为癌症患者提供了最好的预后。现在，基于中红外显微镜的无标记方法已被开发用于快速诊断这种常见的癌症。用于检测癌症的传统诊断方法，对最常见的肿瘤类型癌症，结肠直肠癌或肠癌之一的检测是有效的，而红外成像则为这类癌症的鉴定又提供了进一步的的手段。

中红外显微镜

德国鲁尔大学波鸿分校（Ruhr-Universit?t Bochum）的研究人员已经使用红外显微镜和量子级联激光器来分析常规临床过程中采集的组织标本，进行结直肠癌诊断。 FTIR（傅里叶变换红外）显微镜以前没有被医院采用为诊断工具，因为分析时间太长。然而，该团队正在利用新的激光技术来加速这一过程，将分析时间从一天缩短到几分钟。

该团队现在还展示了如何结合生物信息图像分析，红外显微镜执行癌症组织的无标签分类，并且可以完全自动化。 Klaus Gerwert，Angela Kallenbach-Thieltges，FrederikGro?erüschkamp，ClausKüpper等团队及其同事在“科学报告（journal Scientific Reports）”杂志上发表了详细信息。

在以前的研究中，研究人员已经证明了FTIR显微镜结合生物信息图像分析的强大实力。原则证明是可行的，并表明组织分类是可能的。与常规和快速临床诊断测试（大约需要20分钟时间）的主要区别在于，FTIR成像需要一整天的时间。现在，研究人员已经大大简化了测量设置，并通过量子级联激光技术取代了FT技术。换句话说，他们用一束精确的激光束取代了一个发出漫射光的弱光灯泡。

量子级联激光器

该团队与鲁尔大学病理学研究所合作，由Andrea Tannapfel领导，使用红外成像技术测试120个患有结肠直肠癌患者的组织样本。该分析基于团队开发的内部算法，该算法用于在硅片上对组织样本的红外图像进行着色。与传统的组织病理学分析相比，结果精确度达到97%。 “因此我们将测量周期缩短了160倍，”Frederik Gro?erüschkamp说。

为进行实验比对，使用了两种不同的设备进行测量，并且由多个用户进行分析。结果保持不变。 “该方法现在非常快速，可靠，不依赖于特定的设备或特定用户，”Kallenbach-Thieltges解释说。 “这为将直接从病人身上取得的组织样本进行自动分类开辟了新的途径，”她补充道。

在未来的工作中，团队希望将红外成像方法纳入临床工作流程。 Tannapfel表示：“自动图像分析可能作为一种节省时间的诊断工具进行部署，甚至可能在原位使用。” Gerwert补充说：“研究结果带来了希望，高度精确的治疗是可以实现的，可以针对每位患者个体化进行个性化处理，因此最终将证明比传统方法更成功。”