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NTU科学家用6年时间研发出医疗手持扫描成像设备

来源:联合早报中文网作者:邵湖心更新时间:2020-06-14 17:34:01阅读:

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编者按

我们的科学家已经开发了一种手持式医学成像设备,可以产生分辨率为1-2微米的图像。它的成像能力大约是x光机、计算机断层扫描机和磁共振成像机的100倍。它可以帮助医生更早更快地发现胃肠细胞中的癌性迹象。

光学相干断层扫描

光学相干层析成像(OCT)是近十年来发展迅速的一种成像技术。它利用弱相干光干涉仪的基本原理,检测入射弱相干光在生物组织不同深度层的背反射或几个散射信号。通过扫描,可以获得生物组织的二维或三维结构图像。

([)。推送({ });NTU科学家与哈佛医学院和阿拉巴马大学的研究人员一起开发了一种6年光学相干断层扫描技术,该技术最终使用手持设备发射700至950纳米的光谱(近红外光),可以无害地穿透人体组织和器官。

科学家们新开发的设备可以将近红外光波注入人体不同的组织结构,并通过测量光波接触组织表面的延迟时间来模拟成像。这种成像方法也被称为“回波成像”。NTU研究人员开发的计算机软件将“回波”返回的数据转换成二维截面图像,然后将不同截面的图像组合成三维图像,通过彩色渲染技术形成最终的组织结构图像。

图为该设备的研究人员,来源:NTU官方网站

该研究小组的NTU副教授刘林波说:“我们的设备只是现有机器的一小部分,可以实时生成清晰的高分辨率图像。它使用近红外光无害地穿透皮肤,并且不涉及特殊的铅屏蔽x光设备或核磁共振扫描仪。它小到可以用手握住,因此在医学检测领域有着更广泛的应用。”

研究人员正在测试NTU官方网站上的设备

医学检验的广泛应用

目前,该样机已在武汉大学内镜中心进行了临床试验,检测结肠异常息肉的准确性与经验丰富的病理学家基本一致。

在武汉大学人民医院进行的一项初步实验中,内窥镜检查人员将该装置用于已知患有结肠息肉(结肠或直肠异常生长)的患者的58个组织样本。该装置对样品进行实时成像,发现对恶性或良性肿瘤的评估准确率高达95%。

教授正在解释设备的使用。资料来源:NTU官方网站

微型光学相干断层扫描设备的主要前景在于它能够检测结肠癌、胃癌和皮肤癌的最初迹象,这些迹象始于上皮细胞核(约1-2微米)。上皮细胞是人体内外之间屏障的一部分(即咽喉、肠道、血管和器官的内层)。目前,机器和设备几乎不可能直接在表皮外成像。

新加坡国立大学医院的血液学家Eng Soo Yap博士说:“这是一项开创性的技术,可能会广泛应用于临床实践。这项技术可以使癌症的检查和发现更加早期和准确。这是一种便携式设备,可在床头、诊所甚至病人家中使用,这将扩大该技术的可及性,减少去医院检查的等待时间。”

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