ULTRA 在术中为胶质瘤切缘生成三维虚拟组织学

胶质瘤手术长期卡在术中判断浸润边界这一步。受激拉曼散射（SRS）显微镜已能在新鲜、未处理的人脑手术标本中检出肿瘤浸润，22例标本中与常规H&E镜检高度一致（κ=0.86）^[5]；便携式光纤激光SRS随后进入手术室，其虚拟H&E在30例模拟术中会诊中与常规病理一致性κ>0.89、准确率逾92% ^[3]；深度神经网络进而把判读压缩到150秒以内，在278例多中心前瞻试验中以94.6%的准确率不劣于病理医师 ^[2]；FastGlioma基础模型更能在10秒内检出并量化浸润程度，平均AUC约92.1% ^[7]。但这些都落在二维切面上。三维的价值早有铺垫：组织透明化使SRS成像深度提升10倍以上 ^[4]，基于三维体积的分析在前列腺癌标本上优于二维切片 ^[8]，全瘤三维取样也刻画了胶质母细胞瘤的空间异质性 ^[6]；然而大体积高维数据带来的分析难题 ^[1,8] 加上耗时，让三维组织学始终进不了术中的时间窗。

本期Cell上，Liu等提出ULTRA来回答这个问题：将快速组织透明化、单通道SRS显微镜与AI相结合，对完整胶质瘤标本生成细胞分辨的三维虚拟组织学，全程约30分钟，快到能在手术结束前暴露随深度变化的浸润，切缘由此获得第三个维度。在人胶质瘤手术标本中，ULTRA准确分辨了关键组织学特征的三维构型，并勾画出深度依赖的肿瘤浸润^[9]；在不同胶质瘤亚型中均能实现高分辨率三维可视化，并呈现亚型特异的三维组织学特征^[10]。据报道，其名称意为“超快速透明化受激拉曼加AI”^[11]。

推进之处在于，此前术中的受激拉曼方案输出的都是二维虚拟切片 ^[2,3,7]，而ULTRA在手术等得起的时限内为完整标本补上深度维度，相当于把透明化增强SRS这条深度成像路线 ^[4] 提速到术中可用；其AI分析环节也直面了三维大体积数据的解读瓶颈 ^[1,8]。免标记地成像完整标本，契合三维病理保留组织用于后续分子检测的初衷 ^[1]，毕竟浸润与异质性本就是空间问题 ^[6]。

就局限而言，约30分钟虽已落在术中间隔之内，仍慢于秒级的二维判读 ^[2,7]；现有材料也未见大规模前瞻验证或以切除范围、生存为终点的数据，三维浸润信息能否兑现为更安全的切除决策，还有待下一阶段回答。