在治疗癌症的众多方法中，最古老的，也许是最成功的方法是手术。即使随着化学疗法、放射疗法和更多实验性疗法(例如寻找和破坏癌细胞的细菌)的出现，癌症通常只需要从患者体内切除即可。
目标是去除所有癌变组织，同时尽可能多地保留周围的健康物质。但由于很难在癌组织和健康组织之间划清界限，因此外科医生经常会谨慎行事并移除健康组织以确保他们已取出所有癌组织。
当患者患有影响骨骼的癌症时，这尤其成问题。骨骼在手术过程中提出了独特的挑战，因为它们与其他组织相比有多坚硬，而且它们的生长速度比其他类型的组织慢得多。
“骨头很难长出来，所以如果你切掉骨头，你基本上会失去它，”布伦医学工程和电气工程教授王丽红说。
加州理工学院的研究人员开发的一项新的诊断成像技术使外科医生能够将切割精度提高 10 倍，从而使他们能够保留多达 1000 倍的健康组织，并使患者更容易康复。
用于确定一块骨头是否含有癌细胞的传统方法非常耗时。大块骨头被取出并送到实验室，在那里它的硬钙基质慢慢溶解，只留下活细胞。然后对剩余的材料进行切片和成像。由于该过程可能需要 1 到 7 天才能完成，因此外科医生在手术过程中不能依靠它来确定肿瘤周围和附近骨骼的健康状况，因此他们将移除比可能需要更多的骨骼——甚至更多比在可以快速活检的较软组织中进行的检查。
这种称为实时 3D 轮廓扫描紫外光声显微镜或 UV-PAM 的新成像技术旨在取代识别癌性骨组织的传统方法。因为这个过程只需几分钟，它为外科医生提供了在手术时区分健康骨和癌骨的能力。
与 Wang 开发的其他光声成像技术一样，UV-PAM 的工作原理是使用激光使活组织中的分子振动。这些振动发生在超声波频率下，可用于对组织和器官进行成像，就像超声波用于对发育中的胎儿进行成像一样。
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