Intraoperative margin assessment technique for breast conserving surgery using Raman spectroscopy imaging
基于拉曼光谱成像的保乳手术术中切缘评估技术
基本信息
- 批准号:548824-2019
- 负责人:
- 金额:$ 19万
- 依托单位:
- 依托单位国家:加拿大
- 项目类别:Alliance Grants
- 财政年份:2021
- 资助国家:加拿大
- 起止时间:2021-01-01 至 2022-12-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Breast cancer is the most common among Canadian women excluding non-melanoma skin cancer: 1 in 8 Canadian women will be affected during their lifetime. Early diagnosis and effective treatment are critical factors for survival, and surgical tumor excision remains the front-line therapy. During these procedures, surgeons are often faced with critical decisions: remove too little tissue and risk recurrences or remove too much and risk physical and psychological damage. In breast cancer, 20-40% of all breast conserving surgery procedures result in margins with residual disease. Since cancer left at the margins is associated with an increased risk of recurrence, patients with positive margins always require a second operation. This high percentage of re-excision procedures leads to additional costs, patient anxiety and an increased risk of post-surgical complications.This project will lead to the development of a label-free (no need to inject a contrast agent), light-based technique to detect cancer during breast surgery. The intraoperative instrument will combine a new method called quantitative Raman and fluorescence spectroscopy with diffuse reflectance spatial-frequency domain imaging to provide tissue biomarkers able to detect the tissue signature associated with cancer cells based on morphological and biochemical properties. These developments will leverage recent advances in the Laboratory for Radiological Optics at Polytechnique Montreal and will set the stage for ODS Medical (the industry partner) to initiate commercialization of an instrument helping breast surgeons ensure completeness of tumour excision during lumpectomy procedures. The project will include the development of a cancer detection model based on machine learning techniques using data to be acquired in patients at the McGill University Health Center (MUHC). While there is a crucial need for the new label-free rapid imaging technology in breast cancer surgery, it can also find applications in a wide range of surgical oncology procedures, including neurosurgery, prostate and skin cancer surgery.#(cr)#(lf)Le cancer du sein est le plus fréquent chez les femmes canadiennes, à l'exception du cancer de la peau: 1 Canadienne sur 8 sera touchée au cours de sa vie. Un diagnostic précoce et un traitement efficace sont des facteurs essentiels à la survie, et l'excision chirurgicale des tumeurs reste la thérapie de première ligne. Les chirurgiens sont souvent confrontés à des décisions critiques: retirer trop peu de tissus et risquer des récidives ou en retirer trop et risquer des dommages physiques et psychologiques. 20 à 40% de toutes les interventions chirurgicales du sein entraînent des marges avec des cellules cancéreuses résiduelles. Étant donné que le cancer résiduel est associé à un risque accru de récidive, les patients ayant des marges positives nécessitent toujours une deuxième opération. Ce pourcentage élevé de procédures de ré-excision entraîne des coûts supplémentaires, de l'anxiété pour les patients et un risque accru de complications.Ce projet mènera au développement d'une technique à base de lumière pour détecter le cancer lors d'une chirurgie mammaire. L'instrument peropératoire combinera une nouvelle méthode appelée spectroscopie Raman et de fluorescence quantitative avec l'imagerie dans le domaine des fréquence spatiales pour fournir des biomarqueurs tissulaires capables de détecter la signature des cellules cancéreuses en fonction de leurs propriétés morphologiques et biochimiques. Ces développements s'appuieront sur les avancées récentes du Laboratoire de radiologique optique de Polytechnique Montréal et ouvriront la voie à ODS Médical (le partenaire industriel) pour lancer la commercialisation d'un instrument aidant les chirurgiens du sein à garantir l'exhaustivité de l'excision tumorale lors des procédures de tumorectomie. Le projet comprendra le développement d'un modèle de détection du cancer basé sur des techniques d'apprentissage automatique u
乳腺癌是加拿大妇女中最常见的疾病,不包括非黑色素瘤皮肤癌:每8名加拿大妇女中就有1人在一生中受到影响。早期诊断和有效治疗是生存的关键因素,手术切除仍是一线治疗方法。在这些手术过程中,外科医生经常面临关键的决定:切除太少的组织有复发的风险,或者切除太多的组织有身体和心理损伤的风险。在乳腺癌中,20-40%的保乳手术导致边缘残留疾病。由于残留在边缘的癌症与复发风险增加有关,边缘阳性的患者总是需要第二次手术。这种高比例的再次切除手术导致额外的费用、患者焦虑和术后并发症风险增加。该项目将导致开发一种无标记(不需要注射造影剂)、基于光的技术,用于在乳房手术中检测癌症。术中仪器将联合收割机结合称为定量拉曼和荧光光谱与漫反射空间频域成像的新方法,以提供组织生物标志物,该生物标志物能够基于形态学和生物化学特性检测与癌细胞相关的组织特征。这些发展将利用蒙特利尔理工学院放射光学实验室的最新进展,并将为ODS Medical(行业合作伙伴)启动仪器的商业化奠定基础,帮助乳腺外科医生确保在乳房肿瘤切除术过程中完成肿瘤切除。该项目将包括基于机器学习技术的癌症检测模型的开发,该模型使用麦吉尔大学健康中心(MUHC)的患者数据。虽然在乳腺癌手术中迫切需要新的无标记快速成像技术,但它也可以在广泛的外科肿瘤手术中找到应用,包括神经外科,前列腺和皮肤癌手术。(cr)#(如果)她的癌症在加拿大妇女中是最常见的,但Au的癌症除外:1名妇女在Au的生命历程中8天之内患上了癌症。Un diagnosis précoce and un treitement efficace sont des facetaries essentiels à la survivie,et l'excitationale des tumeurs reste la thérapie de première ligne.外科医生必须面对批评性的决定:退休者的身体健康和心理健康的健康和风险。20%至40%的患者接受了所有介入治疗。重要的是,癌症复发与一种风险有关,患者需要进行第二次手术。Ce pourcentage élevé de procédures de ré-execution entraquilne des cocktails supplémentaires,de l'anxiété pour les patients et un risque accru de complications.Ce projet mènera Au décriminpement d'une technique à base de lumière pour détecter le cancer lors d'une chirurgie mammaire.该仪器结合了一种新的方法,称为光谱拉曼和荧光定量,具有频率空间领域的成像能力,用于检测组织细胞的特征,以建立形态学和生物化学特性。Ces dépuieront s'appuieront sur les avancées récentes du radiologique optique de Polytechnique Montréal et ouvriront la voie à ODS Médical(le partenaire industriel)pour lancer la instrument aidant les chirurgiens du sein à garantir l'exhaustivité de l'excitement tumorale lors des procédures de tumorectomie.基于自动化组织检查技术的癌症检测模式的建立
项目成果
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