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来自研究机构

用红光诊断乳腺癌

新的设计大大提高了光学乳房x线照相术的灵敏度

日期:
2018年3月23日
来源:
光学学会
简介:
光学乳房x线照相术使用无害的红光或红外光,已被开发出来与x射线结合使用,用于诊断或监测需要重复成像的病例,这些病例应避免大量电离辐射。
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光学乳房x线照相术(Optical Mammography,简称OM)使用无害的红光或红外光,已被开发出来与x射线结合使用,用于诊断或监测需要反复成像、应避免大量电离辐射的病例。在4月3日至6日于美国佛罗里达州好莱坞举行的OSA生物光子学大会:生物医学光学会议上,来自意大利米兰的研究人员将报告一项仪器开发的进展,该仪器将OM的灵敏度提高了1000倍。

2012年是可获得数据的最近一年,全球有170多万女性被诊断患有乳腺癌。许多诊断都是通过x射线乳房x光检查做出的。虽然标准且广泛使用,但乳腺癌的x射线成像存在灵敏度低(50-75%)和使用电离辐射不能被认为是完全安全的问题。

新开发的仪器用一个八通道探针取代了现有仪器的两个光电倍增管(pmt),该探针包括硅光电倍增管(SiPMs)和一个多通道时间-数字转换器。这些变化消除了为避免pmt损坏而需要的耗时的预扫描步骤。除了提高灵敏度之外,这种新仪器更坚固,也更便宜。

虽然x光乳房x线摄影被广泛使用,并且仍然是常规筛查的推荐方法,但它的使用受到患者年龄、体重或体重指数、是否使用激素替代疗法以及其他问题的限制。此外,它的准确性——尤其是在年轻女性身上使用时——也受到了质疑。其他成像技术,如核磁共振成像和超声波,有时被建议,但都不能有效地替代x射线乳房x光检查。

另一方面,由于可见光和红外光对血容量和氧合高度敏感,光学成像方法在乳腺癌诊断中引起了越来越多的兴趣。肿瘤的特点是由于肿瘤生长时血管化增加而产生的高血容量。OM可用于测量通过标准x射线成像确定的可疑区域的血容量、氧合、脂质、水和胶原蛋白含量。胶原蛋白的测量是特别重要的,因为这个物种被认为与乳腺癌的发生和发展有关。

OM成像的一个主要缺点是迄今为止实现的空间分辨率较差。大于1厘米的乳腺癌肿瘤是非常危险的,更有可能导致死亡,所以一个成功的筛查技术必须能够解决较小的病变。这仍然是OM成像作为一种独立技术的一个问题,但是将OM与其他成像方法相结合显示出一些希望。

然而,OM的一个可能的优势是,只需对乳房组织施加轻微的压力,这与x射线成像的标准技术形成鲜明对比。事实上,乳房压缩会减少组织中的血容量,这会干扰OM图像,所以一些正在开发的三维OM探测器根本不使用压缩,而是用光源和探测器环包围乳房组织。

虽然OM方法的空间分辨率差仍然是一个挑战,但该方法确实显示出在手术前化疗中使用的希望。这项研究的合著者、意大利米兰理工大学的Edoardo Ferocino解释说:“这项技术能够在开始治疗几周后,甚至可能更早地提供化疗结果的信息。”Ferocino的团队正计划进行临床研究,探索OM在监测和预测化疗结果方面的应用。

米兰的研究人员正在与一个更大的财团合作,进行一个名为SOLUS的项目,即“乳腺癌的智能光学和超声诊断”。该项目由欧盟通过地平线2020研究与创新计划资助,旨在将光学成像方法与超声结合起来,以提高乳腺癌诊断的特异性。

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故事来源:

提供的材料光学学会注:内容可能会根据风格和长度进行编辑。


引用此页

光学学会。“用红光诊断乳腺癌:新设计大大提高了光学乳房x光检查仪器的灵敏度。”《科学日报》。科学日报,2018年3月23日。< www.koonmotors.com/releases/2018/03/180323113221.htm >。
光学学会。(2018年3月23日)用红光诊断乳腺癌:新设计大大提高了光学乳房x光检查仪器的灵敏度。《科学日报》.2023年6月20日检索自www.koonmotors.com/releases/2018/03/180323113221.htm
光学学会。“用红光诊断乳腺癌:新设计大大提高了光学乳房x光检查仪器的灵敏度。”《科学日报》。www.koonmotors.com/releases/2018/03/180323113221.htm(2023年6月20日访问)。

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