汪立宏教授Nature medicine癌症诊断新技术

　　

生物通报道  来自洛杉矶南加州大学和华盛顿大学圣路易斯分校的科学家们开发了一种新型医学影像技术使得医生能以新视野观察活体内部器官。

这一成像技术将现有的两种医学影像技术光声和超声结合到一起，利用它们生成了一种组合图像，这种高对比度、高分辨率的图像可以帮助医生更迅速地发现肿瘤。相关成果发表在7月15日的《自然医学》（Nature Medicine）杂志上。

华盛顿大学著名生物医学光学专家汪立宏（Lihong V. Wang）教授和南加州大学的周岐发教授为这篇文章的共同通讯作者。汪教授现任国际生物医学光学协会主席，华中科技大学“****”讲座教授。在生物医学光学成像技术方面获得了多项成果，已经出版了两本专著，在Nature Biotechnology, Physical Review Letters, Physical Review, Optics Letters, 和IEEE Transactions上发表上百篇论文。

“光声内窥镜检查相比光学内窥镜检查提供了更深的穿透，相比超声内窥镜检查具有更多的功能性对比，”华盛顿大学圣路易斯分校工程学与应用科学生物医药工程学系著名教授汪立宏博士说。

“这是我们第一次获得具有两种成像模式的小内窥镜，”南加州大学生物医学工程学美国国立卫生研究院医学超声换能器技术资源中心周岐发教授说。

目前，医生通常采用超声内窥镜来研究内部器官。与用于生成胎儿图像的超声摄像相似，这一技术将一个超声摄像机放置在一个可内部插入的灵活范围。

虽然这些图像通常是高分辨率的，它们也是低对比度的，就像在一个昏暗的房间中拍的照片一样生成一个模糊的影像。

为了解决这一问题，汪立宏教授、周岐发教授以及他们的研究小组将一个光声成像设备添加到了超声内窥镜中。由此生成的摄像机用光击中器官组织。当光被组织吸收时，组织轻微地发热及膨胀。膨胀生成了一种声压波，内窥镜上的超声设备可以接收到它。

“这项技术结合了最好的两个方面，”南加州大学美国国立卫生研究院资源中心主任和生物医学工程学教授Kirk Shung说。

研究人员在胃肠道中检测了他们的新设备，在体内生成了精细的影像显示了血管以及周围组织的密度。

“这一影响具有高分辨率和高对比度，”汪立宏研究小组Joon-Mo Yang博士说。获得胃肠道中发生事件的更清晰图像，医生就有可能能够更早地发现结肠癌和前列腺癌。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Simultaneous functional photoacoustic and ultrasonic endoscopy of internal organs in vivo

At present, clinicians routinely apply ultrasound endoscopy in a variety of interventional procedures that provide treatment solutions for diseased organs. Ultrasound endoscopy not only produces high-resolution images, but also is safe for clinical use and broadly applicable. However, for soft tissue imaging, its mechanical wave–based image contrast fundamentally limits its ability to provide physiologically specific functional information. By contrast, photoacoustic endoscopy possesses a unique combination of functional optical contrast and high spatial resolution at clinically relevant depths, ideal for imaging soft tissues. With these attributes, photoacoustic endoscopy can overcome the current limitations of ultrasound endoscopy. Moreover, the benefits of photoacoustic imaging do not come at the expense of existing ultrasound functions; photoacoustic endoscopy systems are inherently compatible with ultrasound imaging, thereby enabling multimodality imaging with complementary contrast. Here we present simultaneous photoacoustic and ultrasonic dual-mode endoscopy and show its ability to image internal organs in vivo, thus illustrating its potential clinical application.