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近紅外二區(qū)熒光成像技術(shù)突破 可用于腫瘤治療
2020年05月26日 08:43:28
來(lái)源：儀器網(wǎng) 點(diǎn)擊量：5372
成像系統(tǒng)是外科手術(shù)治療過(guò)程中的重要指導(dǎo)，清晰的圖像可以提高手術(shù)的精確度和成功率。隨著光學(xué)熒光成像技術(shù)在生物學(xué)研究中得到廣泛應(yīng)用，研究者也開(kāi)始將熒光成像用于腫瘤治療中，并嘗試解決將技術(shù)轉(zhuǎn)化為臨床應(yīng)用的問(wèn)題。
【化工儀器網(wǎng) 科技前沿】隨著生活方式改變、環(huán)境污染、精神壓力增加等因素，現(xiàn)代社會(huì)腫瘤的發(fā)病率越來(lái)越高。惡性腫瘤已經(jīng)是第二大死因，每年都有幾百萬(wàn)人因癌癥而死。我國(guó)也是癌癥的高發(fā)國(guó)家，每年新發(fā)癌癥病例達(dá)429萬(wàn)，其中發(fā)病率較高的是肺癌、胃癌、肝癌等。
目前癌癥的治療方法除了放療和化療，還需要依靠外科手術(shù)切除惡性腫瘤組織。精準(zhǔn)、有效的腫瘤切除成為提高患者五年生存率的關(guān)鍵，同時(shí)手術(shù)也可以幫助診斷癌癥、判斷癌癥期別、緩解癌癥相關(guān)癥狀。
成像系統(tǒng)是外科手術(shù)治療過(guò)程中的重要指導(dǎo)，清晰的圖像可以提高手術(shù)的精確度和成功率。隨著光學(xué)熒光成像技術(shù)在生物學(xué)研究中得到廣泛應(yīng)用，研究者也開(kāi)始將熒光成像用于腫瘤治療中，并嘗試解決將技術(shù)轉(zhuǎn)化為臨床應(yīng)用的問(wèn)題。
近日，中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所分子影像重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室成功研發(fā)出了新型近紅外二區(qū)熒光成像系統(tǒng)及手術(shù)導(dǎo)航技術(shù)，成功將近紅外二區(qū)熒光成像應(yīng)用于肝癌的手術(shù)治療中，解決了近紅外二區(qū)熒光成像臨床轉(zhuǎn)化的問(wèn)題。研究發(fā)表在生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)領(lǐng)域期刊Nature Biomedical Engineering上。
光學(xué)生物成像過(guò)程中，光子穿透深度主要是由組織成分的散射和吸收決定的，而噪音和背景輻射則來(lái)自于組織自身的熒光和散射的光子。與在可見(jiàn)光(40～750 nm)和傳統(tǒng)的近紅外光(NIR， 750～900 nm)區(qū)域成像相比，近紅外二區(qū)(NIR-Ⅱ， 1000～1700 nm)成像組織成分的光散射和自體熒光更少，可以更好地避免背景干擾，因此在生物醫(yī)學(xué)成像領(lǐng)域得到了越來(lái)越多的應(yīng)用。但是缺乏臨床上可行的NIR-Ⅱ設(shè)備使得近紅外二區(qū)熒光成像很難實(shí)際應(yīng)用于臨床治療中。
為此，研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步利用熒光探針吲哚菁綠(ICG)，開(kāi)展了近紅外二區(qū)熒光成像在人體肝癌成像上的應(yīng)用。研究者將可見(jiàn)多光譜成像系統(tǒng)與NIR-II和NIR-I(波長(zhǎng)700-900 nm)熒光(通過(guò)使用染料吲哚菁綠)的檢測(cè)相結(jié)合，以輔助熒光引導(dǎo)手術(shù)切除原發(fā)性和轉(zhuǎn)移性肝腫瘤23例。研究發(fā)現(xiàn)該技術(shù)可以術(shù)中發(fā)現(xiàn)其他影像模態(tài)難以發(fā)現(xiàn)的肝癌微小病灶和轉(zhuǎn)移灶，顯著提高手術(shù)切除的準(zhǔn)確性。
這是光譜技術(shù)在臨床醫(yī)學(xué)成像上的又一次成功應(yīng)用，是癌癥的手術(shù)治療技術(shù)的進(jìn)步，將為癌癥患者帶來(lái)更大的治療可能。
資料來(lái)源：中科院
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