NTU科学家历时6年研发出医学手持扫描成像设备

编者按

我校科学家研发出一种手持式医学成像设备，该设备可以产生1-2微米分辨率的图像，其成像能力要比X射线、计算机断层扫描（CT）和磁共振成像（MRI）机器高约100倍，可以帮助医生更早、更迅速的发现肠胃细胞中的癌变征兆。

光学相干断层扫描（OCT）

光学相干断层扫描技术（Optical Coherence Tomography, OCT）是近十年迅速发展起来的一种成像技术，它利用弱相干光干涉仪的基本原理，检测生物组织不同深度层面对入射弱相干光的背向反射或几次散射信号，通过扫描，可得到生物组织二维或三维结构图像。

NTU的科学家与美国哈佛医学院、阿拉巴马大学的研究人员共同研制6年的光学相干断层扫描技术，最终利用手持设备发出700至950纳米之间的光谱（近红外光），这种光可以无害地穿透人体组织和器官。

科学家们新研制的设备可以将近红外光波射入到人体内的不同组织结构，通过测量光波接触到组织表面返回的延迟时间来模拟成像，这种成像方式也称为“回声成像”。“回声”返回的数据通过NTU研究人员开发的计算机软件转换成二维横截面图像，再将不同截面的图像组装成三维图片并以彩色渲染技术形成最终的组织结构影像。

图为该设备的研究人员， 来源：NTU官网

该研究团队的NTU副教授刘林波说：“我们的设备仅是现有机器尺寸的一小部分，并且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，并且不涉及专用的铅屏蔽X射线设备或MRI扫描仪。它足够小，可以手持，因此在医疗检测领域有更广泛的应用。”

研究人员正在测试设备， 来源：NTU官网

医疗检测的广泛应用

目前该原型设备已在武汉大学内窥镜中心进行了临床试验，检测结肠异常息肉的准确度与经验丰富的病理学家基本相同。

在武汉大学人民医院进行的初步试验中，内窥镜检查人员在已知患有结肠息肉（结肠或直肠异常生长）的患者身体上58个组织样本使用了该设备。该设备对样品进行实时成像，发现其对恶性或良性肿瘤的评估准确率高达95％。

教授正在讲解设备的使用， 来源：NTU官网

微型OCT设备的主要前景在于它有能力发现结肠癌，胃癌和皮肤癌的最初征兆，这些征兆始于上皮细胞核（约1-2微米）。上皮细胞是人体内部和外部（即，喉咙，肠，血管和器官内部的衬里）之间的屏障的一部分，当前机器设备几乎不可能在表皮外直接成像。

新加坡国立大学医院血液学家Eng Soo Yap博士说：“这是一项开创性的技术，可能会在临床上得到广泛应用。这项技术可能让癌症的检查和发现更加早期和准确。并且它是便携式设备，可以在床头，诊所甚至患者家中使用，这将扩展该技术的可访问性并减少去医院检查等待的时间。”