自洛杉磯南加州大學(xué)和華盛頓大學(xué)圣路易斯分校的科學(xué)家們開發(fā)了一種新型醫(yī)學(xué)影像技術(shù)使得醫(yī)生能以新視野觀察活體內(nèi)部器官。

這一成像技術(shù)將現(xiàn)有的兩種醫(yī)學(xué)影像技術(shù)光聲和超聲結(jié)合到一起，利用它們生成了一種組合圖像，這種高對比度、高分辨率的圖像可以幫助醫(yī)生更迅速地發(fā)現(xiàn)腫瘤。相關(guān)成果發(fā)表在近日的《自然醫(yī)學(xué)》(Nature Medicine)雜志上。

華盛頓大學(xué)著名生物醫(yī)學(xué)光學(xué)專家汪立宏(Lihong V. Wang)教授和南加州大學(xué)的周岐發(fā)教授為這篇文章的共同通訊作者。汪教授現(xiàn)任國際生物醫(yī)學(xué)光學(xué)協(xié)會主席，華中科技大學(xué)“長江學(xué)者”講座教授。在生物醫(yī)學(xué)光學(xué)成像技術(shù)方面獲得了多項(xiàng)成果，已經(jīng)出版了兩本專著，在Nature Biotechnology, Physical Review Letters, Physical Review, Optics Letters, 和IEEE Transactions上發(fā)表上百篇論文。

“光聲內(nèi)窺鏡檢查相比光學(xué)內(nèi)窺鏡檢查提供了更深的穿透，相比超聲內(nèi)窺鏡檢查具有更多的功能性對比，”華盛頓大學(xué)圣路易斯分校工程學(xué)與應(yīng)用科學(xué)生物醫(yī)藥工程學(xué)系著名教授汪立宏博士說。

“這是我們第一次獲得具有兩種成像模式的小內(nèi)窺鏡，”南加州大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)美國國立衛(wèi)生研究院醫(yī)學(xué)超聲換能器技術(shù)資源中心周岐發(fā)教授說。

目前，醫(yī)生通常采用超聲內(nèi)窺鏡來研究內(nèi)部器官。與用于生成胎兒圖像的超聲攝像相似，這一技術(shù)將一個超聲攝像機(jī)放置在一個可內(nèi)部插入的靈活范圍。

雖然這些圖像通常是高分辨率的，它們也是低對比度的，就像在一個昏暗的房間中拍的照片一樣生成一個模糊的影像。

為了解決這一問題，汪立宏教授、周岐發(fā)教授以及他們的研究小組將一個光聲成像設(shè)備添加到了超聲內(nèi)窺鏡中。由此生成的攝像機(jī)用光擊中器官組織。當(dāng)光被組織吸收時(shí)，組織輕微地發(fā)熱及膨脹。膨脹生成了一種聲壓波，內(nèi)窺鏡上的超聲設(shè)備可以接收到它。

“這項(xiàng)技術(shù)結(jié)合了最好的兩個方面，”南加州大學(xué)美國國立衛(wèi)生研究院資源中心主任和生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)教授Kirk Shung說。

研究人員在胃腸道中檢測了他們的新設(shè)備，在體內(nèi)生成了精細(xì)的影像顯示了血管以及周圍組織的密度。

“這一影響具有高分辨率和高對比度，”汪立宏研究小組Joon-Mo Yang博士說。獲得胃腸道中發(fā)生事件的更清晰圖像，醫(yī)生就有可能能夠更早地發(fā)現(xiàn)結(jié)腸癌和前列腺癌。