Dette er detaljeret nok til at få øje på de første tegn på tumorer i bestemte celler og er omkring 100 gange højere opløsning end hvad røntgen, computertomografi (CT) og Magnetic Resonance Imaging (MRI) maskiner kan levere.
Teknologien bag enheden er et resultat af seks års forskning i optisk billeddannelse og blev udviklet i fællesskab af et team fra NTU med forskere ved Harvard Medical School og University of Alabama, USA.
Baseret på en ny billedteknologi kendt som mikro 'Optical Coherence Tomography' (OCT), enheden udsender et lysspektrum mellem 700 og 950 nanometer, kendt som nær-infrarødt lys. Dette trænger ufarligt igennem menneskeligt væv og organer, og enheden måler derefter forsinkelsestiden for 'ekkoet' fra dens lysbølger, når de rammer forskellige vævsstrukturer. Disse oplysninger vil derefter blive brugt til at konstruere tværsnitsbilleder af det, der scannes.
Resultaterne sendes i realtid til et computersystem, der kører software udviklet på NTU, som hjælper med diagnosen ved at samle 2-D tværsnitsbillederne til et tredimensionelt billede og gengive forskellige dele i farve.
NTU -forskerne siger, at deres prototype blev designet til at blive brugt af læger, der ikke specialiserer sig i billeddannelse eller patologi, giver dem mulighed for at scanne patienter ved hjælp af den nye enhed på klinikker eller ved sengen. Patienterne ville ikke opleve den ulejlighed at vente på MR- eller CT -scannertilgængelighed og kræve fremmøde på et specialiseret anlæg.
NTU lektor Liu Linbo, der ledede forskergruppen, sagde:
Vores enhed er en brøkdel af størrelsen på eksisterende maskiner og producerer klare, billeder i høj opløsning i realtid. Det bruger lys til ufarligt at trænge ind i huden, og det involverer ikke specialiseret blybeskyttet røntgenudstyr eller MR-scannere. Den er lille nok til at være håndholdt, så billeder kunne fanges ved sengen. "
Prototypenheden har gennemgået kliniske forsøg på Wuhan Universitets endoskopiske center, og har vist løfte om at opdage unormale tyktarmspolypper til samme nøjagtighed som uddannede patologer.
Under det indledende forsøg på Renmin Hospital ved Wuhan University, endoskopister brugte enheden på 58 vævsprøver fra patienter, der vides at have tyktarmspolypper - unormale vækster i tyktarmen eller endetarmen. Prøverne blev afbildet i realtid af enheden, og dens vurdering af, om de var ondartede eller godartede, viste sig at være 95 procent nøjagtig efter sammenligning med en vurdering af de samme prøver, af seniorpatologer. Disse resultater blev offentliggjort i Clinical and Translational Gastroenterology i juni 2019.
Enheden bliver nu kommercialiseret af et kinesisk medicinsk teknologifirma, Suzhou Sai Luo Er Medical Imaging Technology Co.Ltd.
Et vigtigt løfte for mikro-OCT-enheden er dens potentielle evne til at få øje på de første tegn på kræft i tyktarmen, mave og hud, som begynder i kernerne i epitelceller, der måler omkring 1-2 mikrometer. Epitelceller er en del af barrieren mellem indersiden og ydersiden af kroppen (dvs. foring inde i halsen, tarmene, blodårer, og organer) og er næsten umulige at forestille sig ved hjælp af nuværende maskiner, der ikke kan trænge ind over en halv millimeter.
”Det er vores håb, at i fremtiden læger kan muligvis bruge en enhed som vores til præcist at identificere sygdomme, når de udvikler sig på mobilniveau, i realtid, og i høj opløsning, "sagde Assoc Prof Liu." Gennem tidligere opdagelse, vi tror på, at patienterne får en tidligere diagnose, og om nødvendigt få behandling hurtigere. "
Ikke involveret i undersøgelsen, Dr. Eng Soo Yap, en konsulent hæmatolog på National University Hospital i Singapore, sagde:
Dette er en banebrydende teknologi, der kan have udbredt klinisk anvendelse. Disse spænder fra realtidsbilleddannelse af væv på et mikroskopisk niveau til endda at detektere cirkulerende kræftceller i blodet. Alt dette kan føre til tidlig og mere præcis opdagelse af kræft. En yderligere fordel er, at det er en bærbar enhed, den kunne bruges ved sengen, klinikker og endda i patientens hjem, hvilket ville udvide tilgængeligheden af denne teknologi og reducere ventetiden. "
Prof Liu og hans team foretager mere dybtgående forskning i OLT-teknologier, for yderligere at forbedre enheden og udvide branchens samarbejde med andre sundhedsvirksomheder.