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POC装置结合光学、超声改善甲状腺癌筛查

2021-7-1 10:34| 发布者: vantsing| 查看: 813| 评论: 0

摘要: 西班牙CASTELLDEFELS, 2021年6月29日——欧盟资助的一个检测甲状腺癌的发展项目已经生产出一种光学设备,它可以为医生提供一种可靠、低成本的方法来确定甲状腺结节是恶性还是良性。这个为期五年的项目被命名为甲状腺 ...

西班牙CASTELLDEFELS, 2021629——欧盟资助的一个检测甲状腺癌的发展项目已经生产出一种光学设备,它可以为医生提供一种可靠、低成本的方法来确定甲状腺结节是恶性还是良性。这个为期五年的项目被命名为甲状腺结节激光和超声co分析仪(LUCA),由西班牙ICFO光子研究中心协调。


LUCA的不同技术被嵌入到一个便携设备中。它是一个结合了近红外时间分辨光谱(TRS)、近红外扩散相关光谱(DCS)和临床超声系统和探头的多模态平台。


LUCA整合到甲状腺结节筛查工作流程中时,可以在进行临床超声检查的同时提供额外的生理信息。它能同时分析组织血流动力学、组织的化学组成和超声解剖信息。


LUCA项目协调人、ICFO医学光学研究小组组长Turgut Durduran教授说:“这个项目允许我们开发一个独特的光学超声平台,我们相信它将在临床甲状腺癌筛查中找到应用。


TRSDCS模块由定制的组件组成,其中包括现成的电子产品,使LUCA设备能够获得高质量的测量。该设备可以探测到组织深处超过1厘米——深度足以发现周围组织的大量信息——并提供实时监测和评估能力。


研究人员建立了一个LUCA原型,允许医生通过超声波触屏界面来管理测量协议,该界面将光学测量结果与实时超声波图像一起可视化和存储。医生使用一个单独的监视器来控制和优化与光学子系统相关的高级参数。


LUCA项目团队使用已建立的模型验证和体内性能评估协议对该设备进行了测试。为了验证光模块的性能,研究人员分别对TRSDCS模块进行了幻象测试。他们使用了一组具有不同吸收和散射的固体幻象来评估TRS模块检测吸收和散射变化的能力。对于DCS模块,他们使用了一组不同粘度的液体幻像,来评估该模块测量液体幻像中悬浮粒子运动的准确性。


研究人员随后对一名健康患者进行了一系列体内特性测试。他们用超声成像、TRSDCS同时扫描患者的甲状腺,在不同的日子和星期里,每天扫描几次,以测试LUCA如何精确地测量与甲状腺相关的血流动力学参数。体内测试表明,LUCA装置能够进行高质量的测量,在体内组织光学和动态特性的测定精度优于3%,超声引导探针重新定位后的重现性优于10%


然后LUCA被转移到一个临床环境中,在18名健康志愿者和47名被诊断为甲状腺结节的患者身上进行测试。通过对耗氧代谢率和总血红蛋白浓度的分析,LUCA13个良性结节和4个恶性结节分类,敏感性为100%,特异性为77%。常规超声技术将结节归类为不明病例。


来自August Pi i Sunyer生物医学研究所的研究员Mireia Mora:“提高甲状腺癌诊断的当前标准的需要促使我们参与这个多学科项目。”“我们已经迈出了临床前测试的第一步,但可以肯定的是,有了这项技术,我们将能够避免不必要的手术,从而提高患者的生活质量。”


项目组认为,漫射光学技术可应用于乳腺癌、头颈部和腹部癌症筛查和治疗监测,以及脑血管事故,甚至可用于COVID-19检测。Durduran:“我们已经了解了很多,并渴望继续在这一研究领域工作,因为我们相信这项技术可以显著提高测量质量,缩小诊断范围,并帮助评估患者可能的治疗方法。


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