施立雪团队及合作者在Cell发表术中三维病理平台ULTRA
Cell | 施立雪团队及合作者开发术中三维病理平台ULTRA
施立雪团队及合作者在Cell发表术中三维病理平台ULTRA,面向术中病理诊断需求。常规组织病理学依赖5–10 μm二维切片,对呈现复杂空间异质性或分层生长的肿瘤易出现漏诊与误判,而现有三维病理技术需数天,尚难用于术中场景。
临床常规组织病理至今建立在厚度仅5–10 μm的二维切片上,而学界早有共识:组织本是三维结构,仅凭有限的二维横断面观察,取样偏倚难以避免[3]。肿瘤异质性又是决定预后与治疗反应的重要因素,现行诊断却缺少在空间背景下刻画和量化异质性的自动化手段[2]。三维成像因此进入病理学视野:开放顶层光片显微镜已能对完整临床标本做免切片、无损伤成像,术中评估肿瘤切缘表面可快至每平方厘米12.5秒,还能对光学澄清后的粗针穿刺活检做三维容积成像[1];深度学习平台TriPath进一步证明,基于三维形态的分析在前列腺癌预后分层上优于传统二维切片,纳入的组织体积越大,取样偏倚带来的预测波动也越小[3]。领域真正卡住的地方在速度——据此次消息,现有三维病理技术需要数天,无法满足术中病理的时限要求。
2026年8月3日,施立雪团队及合作者在Cell发表研究,推出术中三维病理平台ULTRA。论文显示,ULTRA把三维组织学从数天乃至数小时压缩到30分钟以内[4];在人类手术胶质瘤样本中,它能在三维中准确解析关键组织学特征,并以单细胞分辨率勾画随深度变化的肿瘤浸润边界[5]。据报道,其设计目标便是在接近术中病理的时间框架内、以不破坏组织的方式获得更完整的三维组织学视图[6]。消息强调的临床痛点正在于此:对空间异质性复杂或呈分层生长的肿瘤,二维切片无法全面揭示真实病理特征,在浸润边界模糊或诊断依赖微小病理特征时,漏诊与误判在所难免。
放回领域坐标看这一步:光片显微镜此前展示的是术中切缘表面的快速评估与离体标本的容积成像[1],TriPath则把三维形态学用于复发风险分层[3],而深部三维组织学与术中时间窗之间的矛盾一直悬而未决。ULTRA将成像压进30分钟以内[4],让“看得深”与“看得快”在手术台上得以兼容,三维病理也由此从偏向表面评估与离线分析的工具,向直接服务手术决策的组织学检查靠拢。
需要保留的问题同样清楚:消息与摘要均未给出胶质瘤以外瘤种的数据与样本规模,也未讨论平台与现有术中冰冻切片流程的衔接及监管路径;而三维病理走向常规临床,本就受制于大体积高分辨率数据的复杂人工评估与计算平台的缺失[3]。这些关口,不会因为一个30分钟的成像速度而自动消失。
- 1.Light-sheet microscopy for slide-free non-destructive pathology of large clinical specimens · Nat Biomed Eng 2017
- 2.Spatial transcriptomics inferred from pathology whole-slide images links tumor heterogeneity to survival in breast and lung cancer · Sci Rep 2020
- 3.Analysis of 3D pathology samples using weakly supervised AI · Cell 2024
- 4.Ultrarapid deep 3D histology enables intraoperative ... · cell.com 2026
- 5.Ultrarapid deep 3D histology enables intraoperative ... · sciencedirect.com 2026
- 6.Seeing tumor boundaries in 3D within 30 minutes: Cell ... · eurekalert.org 2026
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