нож
Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску


IKKnife сокращает продолжительность операции по поводу рака, устраняя длительное ожидание результатов от гистолога, который теперь определяет границу между раковой и здоровой тканью.

Onkoknife , iKnife или интеллектуальный скальпель ( английский : нож джедая, onkoknife; венгерский : onkokés, intelligens sebészi kés) — это хирургический нож, который проверяет ткань при контакте с ней во время операции и немедленно дает информацию о том, содержит ли эта ткань рак . клетки. [1]Во время операции эта информация постоянно передается хирургу, что значительно ускоряет анализ биологических тканей и позволяет идентифицировать и удалять раковые клетки. Электроножи используются с 1920-х годов, и хирургия умного ножа не ограничивается только обнаружением рака. В клинических исследованиях iKnife продемонстрировал впечатляющую диагностическую точность — выявление доброкачественных гинекологических тканей рака яичников (97,4 % чувствительность, 100 % специфичность), [2] опухоли молочной железы из нормальной ткани молочной железы (90,9 % чувствительность, 98,8 % специфичность) [3] и распознает гистологические особенности плохого прогностического исхода при колоректальной карциноме. [4]Кроме того, технология iKnife — масс-спектрометрия с быстрой испарительной ионизацией (REIMS) — позволяет идентифицировать дрожжевые грибки Candida вплоть до видового уровня. [5]

Исследования и разработки

Золтан Такац , доктор философии. Венгерский химик - исследователь из Университета Земмельвайса в Будапеште изобрел интеллектуальный хирургический нож . В настоящее время он является профессором аналитической химии в Имперском колледже Лондона (Великобритания). Его iKnife был протестирован в трех больницах с 2010 по 2012 год. После лабораторного анализа образцов тканей 302 пациентов, которые были включены в базу данных, они включали 1624 образца раковых и 1309 нераковых образцов.

Текущая пилотная версия iKnife обошлась создателям венгерского ученого MediMass Ltd. ( компания из Старой Буды ), участвовавшей в исследовании, коллегам из Имперского колледжа и правительству Венгрии примерно в 200 тысяч фунтов стерлингов (68 миллионов венгерских форинтов). Однако, по словам Такаца, инвестиции того стоили, поскольку устройство, вероятно, находится на пути к маркетингу.

Инструмент был приобретен корпорацией Massachusetts Waters Corporation для разработки MediMass Ltd. , которая идентифицирует его как существенную инновационную технологию с пометками «Intelligent поздно» и «REIMS», согласно их пресс-релизу от 23 июля 2014 года. [6] Бизнес сделка включала все инновации MediMass , включая патенты, программное обеспечение, базы данных и человеческие ресурсы, связанные с технологией.

Принцип действия

История прямого исследования биологической ткани методом масс-спектрометрии (МС)

Непосредственное исследование биологических тканей методом масс-спектрометрии (МС) началось в 1970-х годах, но в то время еще не было очередного прорыва в технических условиях. Метод не дал никакой полезной информации о химическом составе тестируемых образцов. [7] Первый прорыв произошел с методами десорбционной ионизации ( масс-спектрометрия с вторичной ионизацией – SIMS, ионизация с лазерной десорбцией с использованием матрицы – MALDI), говорится в релизе. Используя эти методы, после соответствующей подготовки образца можно провести химический визуализирующий анализ биологической ткани. [8]С конца 1990-х годов стало очевидным, что данные масс-спектрометрии в визуализирующих исследованиях показывают высокую степень тканевой специфичности, что гистология тканей может определять масс-спектральную информацию, и наоборот. [9]

В случае обнаруженных белковых и пептидных компонентов общеизвестна тканеспецифическая экспрессия белков. На этом явлении основаны точные иммуногистохимические методы. Однако обнаружение масс-спектрометром, в основном, из клеточных мембран и подобных тканей, особенно сложных липидов из подобных тканей, дает неожиданные результаты. Поскольку распределение белков хорошо согласуется с закономерностями распределения, полученными иммуногистохимическими методами, то распределение липидных компонентов методом прямой ионизации масс-спектрометрическим, ранее являвшимся относительным методами, привело к появлению новой эры в изучении биологических образцов. Десорбционная ионизация электрораспылением (ДЭСИ) была первой методикой МС, позволившей проводить неинвазивное тестирование любых объектов (или организмов) без пробоподготовки,[10]

Масс-спектрометрия с быстрой испарительной ионизацией

Иссечение лимфатических узлов

Летом 2009 года была описана масс-спектрометрия с быстрой испарительной ионизацией ( REIMS ). Это метод второго поколения. Информацию в первую очередь предоставляют липидные компоненты тканей, но также позволяют обнаруживать различные молекулы метаболитов и определенные белки. Важнейшее преимущество специфичности данных масс- спектрометрии заключается в гистологическомуровень, дающий возможность идентифицировать биоткань по химическому составу. Метод РЭИМС уникален тем, что при описанных выше методиках масс-спектрометрии, характерных для конкретного метода, необходимо использовать разработанные источники ионов, но это затруднительно в случае устройств источников ионов, применяемых в хирургической практике. При работе различных инструментов для разрезания тканей, таких как диатермический нож, хирургический лазер или ультразвуковой распылитель ткани, образуется аэрозоль, имеющий состав, характерный для разреза ткани, который также содержит ионизированные клеточные конструкции.

Среди них, с точки зрения использования метода REIMS, важное значение имеют интактные мембранообразующие фосфолипиды , которые легко обнаруживаются с помощью масс-спектрометрии .с одной стороны, а с другой стороны, содержат в себе совокупность признаков того или иного типа ткани. Масс-спектрометрический анализ — это всего лишь одна из реализаций разработки эффективной системы извлечения, которая была необходима для вырезания операционного поля во время работы масс-спектрометра с генерируемым аэрозолем. Для этой цели служит так называемая трубка Вентури, а также упомянутые выше хирургические наконечники, модифицированные для выкуривания через них аэрозолей. Анализ дымовых газов в масс-спектрометре осуществляется мгновенно, в течение нескольких десятых долей секунды, в результате чего получаются тканеспецифические масс-спектры фосфолипидов, что позволяет хирургу реагировать менее чем за две секунды. Анализ собранных спектров производится специальным программным обеспечением, которое было разработано для этой цели. Программное обеспечение постоянно сравнивает поступающие данные во время операции, проверяет масс-спектры, хранящиеся в базе данных, присваивает соответствующий класс, а результат визуально отображается хирургу. Он также может предоставлять информацию хирургу посредством звукового сигнала.[11] Подсчитано, что точность идентификации тканей во время операции превышает 92%. [12]

Таким образом, метод подходит для использования в хирургической среде для проведения измерений, а также в качестве части сложной системы идентификации тканей, используемой при хирургическом удалении опухоли, и может помочь хирургу в оперируемом операционном поле с точными гистологическими данными. отображение. Масс-спектрометрия с быстрой испарительной ионизацией (REIMS) — это новый метод, который позволяет проводить электрохирургические срезы с характеристикой тканей человека в режиме реального времени, анализируя in vivo путем анализа паров, выделяемых во время процесса ткани и аэрозолей. Технология REIMS и электрохирургическая процедура добавляют диагностику тканей к принципу работы интеллектуального ножа iKnife. [1]

Смотрите также

  • Инструменты, используемые в общей хирургии

использованная литература

  1. ^ а б Балог, J; Саси-Сабо, Л; Кинросс, Дж.; Льюис, М. Р.; Мюрхед, Л.Дж.; Веселков, К; Мирнезами, Р.; Дезо, Б; Дамьянович, Л; Дарзи, А; Николсон, Дж. К.; Такац, З. (2013). «Интраоперационная идентификация тканей с использованием масс-спектрометрии с быстрой испарительной ионизацией». Научная трансляционная медицина . 5 (194): 194ра93. doi : 10.1126/scitranslmed.3005623 . PMID  23863833 . S2CID  206681695 .
  2. ^ Фелпс, Дэвид Л.; Балог, Юлия; Гильдеа, Луиза Ф; Бодай, Жолт; Сэвидж, Адель; Эль-Бахрави, Мона А.; Спеллер, Эбигейл В.М.; Розини, Франческа; Кудо, Хироми (май 2018 г.). «Хирургический интеллектуальный нож различает нормальные, пограничные и злокачественные гинекологические ткани с помощью масс-спектрометрии с быстрой испарительной ионизацией (REIMS)» . Британский журнал рака . 118 (10): 1349–1358. doi : 10.1038/s41416-018-0048-3 . ISSN 0007-0920 . ПВК 5959892 . PMID 29670294 .   
  3. ^ Сент-Джон, Эдвард Р .; Балог, Юлия; Маккензи, Джеймс С.; Росси, Мерья; Ковингтон, апрель; Мюрхед, Лора; Бодай, Жолт; Розини, Франческа; Спеллер, Эбигейл В.М. (декабрь 2017 г.). «Быстрая испарительно-ионизационная масс-спектрометрия электрохирургических паров для выявления патологии молочной железы: к интеллектуальному ножу для хирургии рака молочной железы» . Исследования рака молочной железы . 19 (1): 59. doi : 10.1186/s13058-017-0845-2 . ISSN 1465-542X . ПВК 5442854 . PMID 28535818 .   
  4. ^ Александр, Джеймс; Джильдеа, Луиза; Балог, Юлия; Спеллер, Эбигейл; Маккензи, Джеймс; Мюрхед, Лора; Скотт, Аласдер; Контовунисиос, Христос; Рашид, Шанаваз (март 2017 г.). «Новая методология эндоскопического фенотипирования колоректального рака in vivo, основанная на анализе липидома слизистой оболочки в режиме реального времени: проспективное обсервационное исследование iKnife» . Хирургическая эндоскопия . 31 (3): 1361–1370. doi : 10.1007/s00464-016-5121-5 . ISSN 0930-2794 . ПВК 5315709 . PMID 27501728 .   
  5. ^ Кэмерон, Саймон Дж. С.; Болт, Фрэнсис; Пердонес-Монтеро, Альваро; Рикардс, Тони; Хардиман, Кейт; Абдолрасули, Алиреза; Берк, Адам; Бодай, Жолт; Каранчи, Тамас (декабрь 2016 г.). «Масс-спектрометрия с быстрой испарительной ионизацией (REIMS) обеспечивает точную идентификацию видов непосредственно из культур внутри рода Candida» . Научные отчеты . 6 (1): 36788. Бибкод : 2016NatSR ...636788C . дои : 10.1038/srep36788 . ISSN 2045-2322 . ПВК 5107957 . PMID 27841356 .   
  6. ^ параметр.ск. "Amerikai cég vásárolta fel a magyar Intelligens Kés technológiát" .
  7. ^ INTELLIGENS SEBÉSZETI ESZKÖZ SZÖVETEK MŰTÉT KÖZBENI AZONOSÍTÁSA TÖMEGSPEKTROMETRIÁS MÓDSZERREL Szaniszló Tamás Dénes Júlia PhD-hallgató PhD, tudományos munkatárs Takáts Zoltán PhD, igazgató [email protected] Semmelweis Egyetem CellScreen Alkalmazott KutatóközpontMagyar Tudomány • 2012/6
  8. ^ van Hove et al., 2010. [ необходима полная ссылка ]
  9. ^ Рёмпп, Андреас; Гюнтер, Сабина; Такац, Золтан; Шпенглер, Бернхард (2011). «Визуализация масс-спектрометрии с высоким разрешением по массе и пространству (HR2 MSI) для надежного исследования распределения лекарственных соединений на клеточном уровне». Аналитическая и биоаналитическая химия . 401 (1): 65–73. doi : 10.1007/s00216-011-4990-7 . PMID 21516518 . S2CID 206906670 .  
  10. ^ Takats et al., 2004 [ необходима полная ссылка ]
  11. ↑ Хит, Ник, «Умный нож, который помогает хирургам вынюхивать рак » , European Technology, 26 ноября 2014 г., распространено в TechRebulic Daily Digest, TechRepublic.com, 27 ноября 2014 г.
  12. ^ Гольф, Оттмар; Стритматтер, Николь; Каранчи, Тамас; Прингл, Стивен Д.; Спеллер, Эбигейл В.М.; Мроз, Анна; Кинросс, Джеймс М.; Аббасси-Гади, Нима; Джонс, Эмрис А; Такац, Золтан (2015). «Платформа масс-спектрометрии с быстрой испарительной ионизацией для прямого картирования объемных тканей и сред для роста бактерий». Аналитическая химия . 87 (5): 2527–2534. дои : 10.1021/ac5046752 . hdl : 10044/1/45378 . PMID 25671656 . 

внешние ссылки

  • Cancer Research UK: Умный нож может отличить рак яичников от здоровой ткани. Может ли это сделать хирургию умнее? [1]
  • Сэм Вонг: «Умный нож» сообщает хирургу, поражена ли ткань раком.
  • Хирургический нож может вынюхать рак Таня Льюис, штатный писатель | 10 октября 2013 г.
  • Хит, Ник, «Умный нож, который помогает хирургам вынюхивать рак » , European Technology, 26 ноября 2014 г., опубликовано в TechRebulic Daily Digest, TechRepublic.com, 27 ноября 2014 г.
  • http://www.healthline.com/health-news/tech-intelligent-knife-detects-cancer-cells-in-seconds-071813
  • Дживан, Р.; Кромвель, Д. А.; Тривелла, М; Лоуренс, Г.; Киринс, О; Перейра, Дж.; Шеппард, К; Кэдди, К. М.; Ван дер Меулен, JH P (2012). «Частота повторных операций после органосохраняющей операции по поводу рака молочной железы среди женщин в Англии: ретроспективное исследование статистики госпитальных эпизодов» . БМЖ . 345 : е4505. Дои : 10.1136/ bmj.e4505 . ПВК 3395735 . PMID 22791786 .  
  • https://web.archive.org/web/20140322224442/http://www.doublexscience.org/iknife-excises-uncertainty-in-tumor-resection/
Получено с https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Iknife&oldid=1082494808#Rapid_evaporative_ionization_mass_spectrometry .
Contribute a better translation