《每日科学》5月7日讯,X射线乳房造影术是抗乳腺癌的一个重要诊断工具,但有一些限制其有效性的缺点,如:无法区分假阳性和假阴性结果,使妇女接触低剂量电离辐射,尽管这种电离辐射被认为是安全的,但还是有一定的风险。
在新成像设备临床试验的最早阶段,研究人员使用光声来检测和可视化乳腺肿瘤,而不是电离辐射。在12例诊断的恶性肿瘤患者上展开研究,初步结果将在5月8日的Optics Express上进行报道,此结果提供了一种概念的验证,即这种光声技术通过提供肿瘤的高对比度图像来区分恶性组织。希望这些早期研究结果有一天会发展成一种安全、舒适、准确的传统乳腺瘤检测技术的替代技术或辅助技术。
光声是一种混合光学和声学的成像技术,建立在用红色光和红外光的既定技术上成像组织和检测肿瘤。这种技术称为光乳房造影术,因为血液血红蛋白容易吸收波长较长、较红的光线而揭示恶性肿瘤,在血管密集肿瘤域与正常血管环境间会显示出一个明显的对比。然而,用这种方法难以针对特定区域进行成像。
为此,研究人员结合光学系统能力进行改进,利用超声来区分良性和恶性组织以实现卓越的靶向能力。改进的结果就是一种专业的仪器,叫Twente Photoacoustic Mammoscope(PAM),在2007年进行首次测试。
该装置被建成一张病床的样子,病人躺在上面就可进行乳房成像。用波长1064nm的激光来扫描乳腺,因为有恶性组织光吸收增加,温度会略有升高。随着温度上升,热膨胀产生压力波,该压力波可被放置在乳房旁边的超声波探测仪所检测到。由此产生的光声信号然后经PAM系统处理,重建成图像。这些图像以低强度(良性组织)区域为参照,显示出高强度(肿瘤组织)的异常区。该技术在乳腺癌患者上已通过测试,这还是第一次见到。
通过将光声数据与传统X-射线诊断、超声成像、核磁共振和组织检查,研究人员指出,恶性肿瘤能产生一种明显的光声信号,对于乳癌诊断具有潜在的临床意义。
在成为乳癌诊断或治疗的有实用价值工具之前,PAM还需要一些技术改进,接下来的工作就是进行技术改进,然后用它来评估罕见的潜在肿瘤、良性损伤和正常乳腺。(生物谷bioon.com)
doi:10.1364/OE.20.011582
PMC:
PMID:
Visualizing breast cancer using the Twente photoacoustic mammoscope: What do we learn from twelve new patient measurements?
M. Heijblom, D. Piras, W. Xia, J.C.G. van Hespen, J.M. Klaase, F.M. van den Engh, T.G. van Leeuwen, W. Steenbergen, S. Manohar
We acquired images of breast malignancies using the Twente photoacoustic mammoscope (PAM), to obtain more information about the clinical feasibility and limitations of photoacoustic mammography. Results were compared with conventional imaging and histopathology. Ten technically acceptable measurements on patients with malignancies and two measurements on patients with cysts were performed. In the reconstructed volumes of all ten malignant lesions, a confined region with high contrast with respect to the background could be seen. In all malignant cases, the PA contrast of the abnormality was higher than the contrast on x-ray mammography. The PA contrast appeared to be independent of the mammographically estimated breast density and was absent in the case of cysts. Technological improvements to the instrument and further studies on less suspicious lesions are planned to further investigate the potential of PAM.