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借“光大发体育声慧眼” 察临床诊疗难点

  新设备不仅能实现高质量多模态实时对照成像,还可获得病灶的灰阶、大发体育彩超形态学及血氧功能等多种重要的互补诊断信息。

  新型光声功能成像设备一直是国际影像学领域研发热点。其原理是脉冲激光照射组织,组织光吸收后产生热膨胀及超声波,通过超声换能器接收超声波并重建成像。

  “光声成像安全、便捷、无创无辐射;同时具备光学分辨率及声学穿透力,突破了传统光学成像的深度局限性,成像深度达皮下约3厘米,通过多光谱成像,可同时进行组织形态学及功能成像,实时定量评估血管生成、血红蛋白、血氧饱和度等功能指标。”北京协和医院超声医学科主任助理、副教授杨萌告诉《中国科学报》,光声功能成像设备临床应用前景十分可观。

  比如,应用线阵列光声探头可为甲状腺、乳腺肿瘤、黑色素瘤等肿瘤病变提供新的补充诊断及鉴别诊断信息;光声成像对炎性关节病、炎性肠病等浅表病变炎性状态评估的应用价值正在国际上日益受到关注。

  此外,大发体育腔内光声成像在妇产科病变的诊断应用也是近期的国际研究热点,有研究报道光声成像对卵巢良恶性肿瘤的鉴别具有潜在临床诊断价值。

  目前,国际上有多个临床光声成像设备研发团队,如美国Seno公司IMAGIO乳腺光声成像设备、德国iThera公司MSOT光声设备。

  “但上述设备均非基于成熟的临床彩色多普勒超声成像平台。因此,灰阶图像分辨率有限,且无法进行彩色多普勒超声、光声成像的实时对照双模显示,在临床诊断应用中具有一定局限性。”杨萌说。

  为此,北京协和医院超声医学科教授姜玉新、副教授杨萌团队自2013年以来,致力于光声成像设备的自主研发,与迈瑞公司、北京大学组成“产学医”研发团队,成功构建基于国产高端超声诊断仪(Mindray R7)的二维及三维多波长光声/超声双模成像设备。

  该研究团队自主研发首个手持线阵光声/超声双模成像设备,实现了高分辨光声成像与优质灰阶、彩色多普勒超声成像的技术融合,获得了国际同类产品不具备的高质量多模态实时对照成像,可同时获得病灶的灰阶、彩超形态学及血氧功能等多种重要的互补诊断信息,有助于提高医师诊断信心,并可将光声成像技术更好地整合于传统超声诊断模式。

  国际首创的机械臂自动扫描三维多光谱光声/超声双模成像设备,大发体育有力推动了光声成像从二维半定量向三维客观量化成像及诊断的迈进。上述研究工作于2018年申报国际发明专利两项。

  并且,基于自主研发的二维/三维多波长光声/超声双模成像设备,协和团队还率先开展了目前国际最大样本量的甲状腺癌和正常乳腺、大发体育乳腺肿瘤光声/超声双模成像临床转化研究,完成百余例临床试验,验证了光声成像对浅表器官病变临床转化应用的可行性及潜在诊断价值。相关研究结果于2017年发表在国际I区光学期刊《生物医学光学快讯》上。

  “我们还通过对60余例人乳腺肿瘤三维光声/超声双模成像的临床转化进行了研究,验证三维光声成像的客观量化诊断参数,对乳腺良性、恶性肿瘤鉴别诊断具有临床应用价值。”杨萌说,近些年,协和团队还积极开展交叉学科合作,研发构建多种新型纳米级光声成像分子诊疗探针,进行包括光声成像技术在内的多模态肿瘤特异性靶标成像研究。

  未来,光声成像研发团队还将开展哪些重点工作?杨萌表示,一是研发适用于妇产科的腔内光声多模成像设备;二是加强临床推广,与临床专科深入合作,尝试将新型成像技术应用于多种疾病的临床诊疗环节,探索通过新型成像技术解决临床诊疗难点问题,并进一步推动科研成果转化为临床诊断力。

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