新突破！光聲層析成像可在15秒內(nèi)實現(xiàn)腫瘤細胞造影
據(jù)悉，由于多種原因（包括暴露于X射線輻射和患者不適），檢測傳統(tǒng)乳腺癌的乳房造影檢查方法不太理想，加利福尼亞理工學院的研究人員開發(fā)了一種激光聲波掃描儀，能夠通過向胸部發(fā)射光脈沖，在短短的15秒內(nèi)發(fā)現(xiàn)腫瘤細胞。
這種稱為光聲計算機斷層掃描（PACT）的掃描系統(tǒng)，通過將近紅外激光脈沖照射到乳房組織，進而發(fā)現(xiàn)腫瘤細胞。激光通過乳房擴散并被患者紅細胞中攜氧的血紅蛋白分子吸收，導(dǎo)致分子實現(xiàn)超聲波振動。這些振動會通過患者組織傳播，乳房皮膚周圍的512個超聲波傳感器陣列隨后會檢測到這些振動。來自這些傳感器的數(shù)據(jù)用于在與超聲波成像類似的過程中形成乳房內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖像。
PACT可以提供4厘米深處四分之一毫米結(jié)構(gòu)的清晰視圖。加州理工學院醫(yī)學工程和電氣工程教授Lihong Wang解釋道，乳房造影不能提供達到PACT圖像細節(jié)水平的軟組織對比度。
由于當前使用波長的激光被血紅蛋白吸收，因此PACT可以構(gòu)建主要顯示被掃描組織中血管的圖像。這對于發(fā)現(xiàn)癌癥很有用，因為許多腫瘤都會形成自己的血管，并且周圍都是密集的血管組織網(wǎng)絡(luò)。而這些血管能為腫瘤提供大量的血液，從而促使腫瘤迅速生長。
在PACT掃描過程中，患者正面朝下躺在一張配備超聲波傳感器和激光器的凹槽桌子上。由于掃描速度快，只需15秒，患者在掃描時可以輕松屏住呼吸，從而有助于形成更清晰的圖像。
相比其他成像技術(shù)，PACT掃描的執(zhí)行速度極具優(yōu)勢。例如，核磁共振成像（MRI）掃描可能需要45分鐘。MRI掃描也很昂貴，有時需要將造影劑注入患者的血液中。
Wang透露：“例如，釓是一種常見的MRI造影劑，并非完全無害。釓可導(dǎo)致惡心和嘔吐，并且可能會長期留在大腦中，并且具有未知的長期影響。相比之下，PACT則是完全安全的：血液作為內(nèi)在的造影劑，激光暴露也控制在安全范圍內(nèi)。”
Wang表示，PACT技術(shù)已經(jīng)獲得了一家公司的許可，其中Wang還是創(chuàng)始人兼股東，該公司計劃實現(xiàn)該技術(shù)的商業(yè)化并開展大規(guī)模的臨床研究。未來的研究可能會集中在使用PACT對身體其他部位的造影。例如，它可以為醫(yī)務(wù)人員提供評估糖尿病患者肢端血管組織健康狀況的能力。糖尿病會損害血管，如果沒有接受正確診斷和治療，可能會導(dǎo)致組織死亡，特別是腳組織。PACT還能夠區(qū)分含氧和非含氧血液，從而可以進一步提高設(shè)備找到腫瘤的能力，因為具有高氧氣需求的癌組織能夠比健康組織更快地使血液脫氧。
