中枢神经系统肿瘤手术的关键挑战是区分肿瘤细胞浸润的大脑区域和周围健康组织。尽管监测自发荧光可能是为这些区域提供可靠信息的有效方式，但研究人员发现关于该主题的信息很少，因此研究人员对脑组织光学特性进行了研究。该特定研究集中于人中枢神经系统肿瘤及其相应对照的不同光学定量反应。对不同的固定人类肿瘤和健康脑样品进行测量。四组中枢神经系统肿瘤，胶质母细胞瘤，弥漫性神经胶质瘤，脑膜瘤和转移瘤与健康脑和对照组织相区别。发现肿瘤组和健康组之间的散射和吸收系数的阈值。健康组织的发射光谱具有比肿瘤组显着更高的强度。然后计算氧化还原和光学指数比，这些也显示出显着的区别。两种荧光分子和卟啉在不同的样品组中显示出不同的值。该研究定义了几个光学指标，可以作为区分健康和肿瘤组织的组合指标。在不同的样品组中显示出不同的值。该研究定义了几个光学指标，可以作为区分健康和肿瘤组织的组合指标。在不同的样品组中显示出不同的值。该研究定义了几个光学指标，可以作为区分健康和肿瘤组织的组合指标。
　　肿瘤外科手术的成功，是实体肿瘤最广泛使用的治疗方法，无论其组织病理学类型如何，都是基于对肿瘤边界的准确识别，以实现完整的肿瘤切除。对于中枢神经系统的肿瘤，肿瘤外科手术的目标是相同的，但它们的实现因其渗透性特征，特别是弥漫性神经胶质瘤，在高度雄辩的器官内变得更加困难。任何神经外科肿瘤干预的主要挑战是确定切除的极限，同时优化功能平衡。切除是基于应该消除肿瘤浸润的限制，以及应该尊重的雄辩脑区的识别。基于中枢神经系统主要肿瘤的成像数据库，在手术中不可能实际识别细胞尺度的肿瘤浸润，并需要开发有效且可靠的术中成像工具。和健康的组织。术中装置的开发应该伴随着肿瘤组织的内源性荧光反应的大型数据库的建立。该术中工具与收集的光学响应知识相结合，将导致“光学活组织检查”，提供实时结果，并在手术期间提供额外的相关形态学和生理学信息，这可以指导手术切除。
　　本研究在神经外科和圣安娜医院的神经病理学部门合作获得巴黎大学笛卡尔审查委员会的圣安娜医院的批准。以下所有方法均按照本协议的相关指南和规定进行，并获得所有参与者或其法定监护人的知情同意。使用几个高度样品的组群，重新分配在重新开始。从癫痫手术获得一组十个健康皮质样品，并与四组不同的中枢神经系统肿瘤进行比较。肿瘤组包含四种异柠檬酸脱氢酶野生型胶质母细胞瘤，五种脱氢酶突变的弥漫性神经胶质瘤，五种脑膜瘤和五种源自生物体不同部分的癌转移。不同类型的对-窦脑膜瘤应通过不同的技术。如果脑膜瘤附着于窦壁的外表面或完全位于窦壁外，则仅需要在附着部位处简单切除外硬膜层并凝固内层。对于具有部分闭塞的窦的窦窦脑膜瘤，由于次全切除与高肿瘤复发率相关，因此切除腔内碎片和侵入的窦壁是必要的。对于完全管腔闭塞的窦窦脑膜瘤，以前的几项研究推荐使用贴片进行鼻窦重建的完全切除。因此，术前评估窦入侵对于术前准备工作非常重要;然而，生物组织的光学特性在诊断和治疗的几种医学应用中具有重要意义。了解脑组织的光学特性可以得到定量信息，这允许优化成像技术和模拟光路，荧光分布，穿透深度和组织中荧光团之间可能的相互作用的可能性。这些参数与组织的超微结构的密度和大小分布有关，因此允许组织的表征，特别是肿瘤组织与健康组织的区分-换句话说，检测病理学的进化。健康和肿瘤脑组织的光学特性的现有知识是不够的，对于不同的肿瘤品种不存在。在可见光谱范围内不仅缺乏数据，特别是对于激发波长，这对于激发不同的内源性荧光团如烟酰胺腺嘌呤二核苷酸，黄素，脂色素和卟啉是最佳的，但也是缺乏人脑结果组织中。与此相反，存在于大鼠，小鼠，猪和肾组织大量文献。文献中的这一空白以及外科医生的需求激发了研究人员对光学系数，吸收，散射和各向异性的探索性研究。这些光学参数不仅需要正确地理解来自组织的内源荧光的信号，而且还需要具有关于组织性质的实时定量数据。最合适和不断发展的技术是跟踪光谱响应。一些研究小组已经开始研究健康或肿瘤脑组织的光谱发射，但到目前为止还没有人真正解决过大量类型的脑肿瘤。研究人员之前关于成人脑膜瘤恶性程度的研究通过使用光谱反应来区分组织，给研究人员带来了有趣的结果。在这里，相同的技术将应用于更大的群组，并且还将用于跟踪代谢变化。实际上，研究人员可以在文献发现，一些团体已经开始计算分子的发射光谱的贡献的比率来跟踪反应的代谢。另外，另一种定量响应现在可以测量由于在非线性光学和获得飞秒脉冲激光的进步，这是荧光寿命。该测量不受荧光分子浓度的影响，而是受荧光分子周围的构象或环境变化的影响。
　　 对脑组织内部荧光的光学特性，光谱响应和寿命的研究将有助于理解超结构的演变，代谢过程和环境从健康区域转变为肿瘤区域。在本文中，研究人员研究了一大批脑组织，包括四种肿瘤类型和一个对照组。为了跨越更广泛的肿瘤类型，研究人员选择了中枢神经系统的原发性和继发性肿瘤。使用积分球技术和采用逆蒙特卡罗技术观察了几种光学性质。使用激发波长测量吸收，散射和各向异性系数。此外，使用激发波长在这些组织上获得光谱和寿命荧光测量。激发波长用于激发并有效地收集五种内源荧光团的荧光信号：脂质，卟啉和二氢卟酚。使用激发波长有效激发。在积分球技术中使用激发波长来研究波长对光学系数的影响。通过对所有这些定量数据的分析，研究人员能够在对照和肿瘤样本之间定义几个歧视性指标，并且研究人员能够区分几种肿瘤类型和恶性程度。
　　显示了健康和肿瘤，弥漫性神经胶质瘤，转移，脑膜瘤和胶质母细胞瘤组织的散射系数结果。肿瘤组织显着更高的系数，代表肿瘤和对照组织的吸收系数。转移，脑膜瘤和胶质母细胞瘤与对照组织显着不同。除胶质母细胞瘤外的弥漫性神经胶质瘤的吸收系数与对照组织的吸收系数没有显着差异。还可以针对激发波长计算各向异性系数。不同组的结果绘制。已经在文献中检查了三组组织并且允许研究人员比较研究人员的值，脑膜瘤，其中研究人员发现，对照组织，其中研究人员发现和弥漫性胶质瘤研究人员发现。研究人员的价值观与先前的文献一致，这些文献验证了研究人员的设置和协议。研究人员还测量了之前未解决的另外两种类型的肿瘤，并在现有文献中添加了信息。可以从该值中提取趋势，即肿瘤组织倾向于具有比对照组织更高的值。但是，这不具有统计意义。
　　 已经看到组织的基本光学性质的这些差异，研究人员需要观察内源性荧光的其他测量，其可以更容易地在体内实施并且还可以洞察组织的代谢状态。通过在研究人员的第几组中开发的第一个双模式装置，研究人员连续测量了组织的光谱和荧光寿命响应。显示了在激发波长下每种组织发射的荧光。光谱的形状随着的激发波长而变化。在此波长下，研究人员能够激发五种内源性分子。研究人员只能有效激发，这要归功于它们在此激发波长下具有更高的吸收截面。研究人员可以强调每种类型组织之间荧光强度的差异。对照组和肿瘤组织之间的差距是显着和令人鼓舞的。在两种波长下，健康组织的强度显着高于肿瘤组织。这可以通过健康组织中较低的吸收和散射系数来解释，这会导致更多的荧光通过研究人员的设置发射和收集。
　　 为了完成研究人员的研究，研究人员还收集了有前途的定量技术，即荧光寿命的数据。。在一些情况下，肿瘤细胞表达神经外胚层相关标记，而其他神经外胚层相关标记通常负。报道大约的近端型上皮样肉瘤对呈阳性，但其他报道表明近端型上皮样肉瘤对蛋白质一般呈阴性。在研究人员的两个病例中，肿瘤细胞弥漫性表达，少数肿瘤细胞阳性。如前所述，研究人员使用了两个激发波长。研究人员仔细研究了发射内源荧光的两种分子。这个选择是对新鲜样品的队列，突出在显示在卟啉的变化的变化，研究人员的脑大鼠学习动机是研究人员以前的研究。研究人员看到在两个激发波长下，表现出胶质母细胞瘤，脑膜瘤和对照样品之间的寿命差异。然而，在激发波长下，对照具有比健康组织更短的寿命，其中在处，对照具有更长的寿命。脑膜瘤与对照组织非常不同。在该研究中，使用整合球来测量来自健康脑组织和来自人类患者的中枢神经系统的肿瘤的样品的光学参数。选择不同的肿瘤组织，从原发性或继发性肿瘤和不同级别的恶性肿瘤。
　　研究人员用不同的激发波长测量了光学性质。结果提高了研究人员对不同类型组织吸收系数和散射系数演变的理解。研究人员可以从这些结果中观察到一个趋势，健康组织的散射系数低于不同肿瘤组织的散射系数。这种差异可以通过以下事实来解释：肿瘤组织具有比健康组织更多的胶原纤维和更强的血管形成，因此是更强散射的来源。可以确定阈值以区分健康和肿瘤。关于该系数，组织是健康的并且是肿瘤。在间隔，其中小号没有关于组织性质的结论。吸收系数还可以区分脑膜瘤，胶质母细胞瘤和健康组织的转移。这可以通过肿瘤组织中更强的血管形成来解释。此外，恶性程度越高，越染色质被冷凝，因此吸收较高，在进化看出一个从健康，弥散性神经胶质瘤的至成胶质细胞瘤。对于在类似条件下研究的组织或当应用于动物时，所获得的不同系数的值与文献相关。光谱响应证实了对光学性质的结论。从一个组织到另一个组织的光谱的演变与观察到的吸收和散射系数的变化一致。这些光谱测量已经在“纤维”配置中建立，以尽可能接近临床术中配置。这些光谱结果为研究人员提供了另一种技术，可以用来观察光学系数的鉴别指标。研究人员通过观察代谢率进一步利用光谱响应，以获得更健壮的组织性质指标。在研究人员之前的工作，研究人员注意到在大鼠脑组织中，卟啉在荧光寿命方面显示出不同的响应，这取决于组织性质。观察卟啉在人脑组织光谱反应中的重要存在，研究人员想利用研究人员对大鼠的知识，并查看和卟啉之间的比例，以获得更多的歧视性信息。这个比例将链接组织的代谢和血管方面，从而提供决定性的信息。
　　为了最终确定并获得更多定量数据，还使用作为激发波长，在术中装置配置下测量荧光寿命。结果很有意思，并显示了“测量对组织保存的性质和状态的敏感性”。如果研究人员将固定组织上的这些结果与之前在相同设置的新鲜组织上获得的结果进行比较，研究人员观察到结果的可变性。例如，对于皮质控制固定组织中的，而对于研究人员之前文章中的新鲜组织，平均寿命。研究人员还可以得出结论，如在大鼠研究中，卟啉是组织性质的强烈指标，使研究人员在肿瘤和健康组织之间以及肿瘤，胶质母细胞瘤，弥漫性神经胶质瘤，转移和脑膜瘤，之间产生歧视性反应，研究人员也去了在该研究中进一步表明，还具有不同于一个组织的荧光寿命，显着地区分脑膜瘤和健康组织。研究人员的目的是提出一项原创性研究，重点研究用不同方式观察的健康和肿瘤脑组织的自体荧光反应，无论是在纤维配置还是在积分球设置中。所有这些技术都允许在健康和肿瘤之间建立一组鉴别指标。据研究人员所知，这项关于大量人体样本的研究从未进行过。作为下一步，研究人员希望将研究人员的队列扩展到肿瘤边缘，肿瘤细胞浓度非常低的样本，以测试研究人员在此演示的指标的可靠性。