Dette er detaljert nok til å oppdage de første tegnene på svulster i spesifikke celler og er omtrent 100 ganger høyere oppløsning enn røntgen, computertomografi (CT) og Magnetic Resonance Imaging (MRI) maskiner kan gi.
Teknologien bak enheten er et resultat av seks års forskning på optisk bildebehandling og ble utviklet i fellesskap av et team fra NTU med forskere ved Harvard Medical School og University of Alabama, U.S.A.
Basert på en ny bildebehandlingsteknologi kjent som mikro 'Optical Coherence Tomography' (OCT), enheten avgir et lysspekter mellom 700 og 950 nanometer, kjent som nær-infrarødt lys. Dette trenger ufarlig inn i menneskelig vev og organer, og enheten måler deretter forsinkelsestiden for 'ekkoet' fra lysbølgene når de treffer forskjellige vevstrukturer. Denne informasjonen vil deretter bli brukt til å konstruere tverrsnittsbilder av det som blir skannet.
Resultatene sendes i sanntid til et datasystem som kjører programvare utviklet ved NTU, som hjelper til med diagnosen ved å sette sammen 2-D-tverrsnittsbildene til et tredimensjonalt bilde og gjengi forskjellige deler i farger.
NTU -forskerne sier at prototypen deres ble designet for å brukes av medisinske fagfolk som ikke spesialiserer seg på bildebehandling eller patologi, slik at de kan skanne pasienter med den nye enheten på klinikker eller ved sengen. Pasienter ville ikke stå overfor ulempen med å vente på MR- eller CT -skannertilgjengelighet og kreve oppmøte på et spesialisert anlegg.
NTU lektor Liu Linbo, som ledet forskerteamet, sa:
Enheten vår er en brøkdel av størrelsen på eksisterende maskiner og produserer klare, høyoppløselige bilder i sanntid. Den bruker lys for ufarlig å trenge inn i huden, og det innebærer ikke spesialisert bly-skjermet røntgenutstyr eller MR-skannere. Den er liten nok til å være håndholdt, slik at bilder kan tas ved sengen. "
Prototypenheten har gjennomgått kliniske studier ved Wuhan Universitys endoskopiske senter, og har vist løfte om å oppdage unormale tykktarmspolypper til samme nøyaktighetsnivå som utdannede patologer.
Under den foreløpige rettssaken ved Renmin Hospital ved Wuhan University, endoskopister brukte enheten på 58 vevsprøver fra pasienter som er kjent for å ha tykktarmspolypper - unormale vekster i tykktarmen eller endetarmen. Prøvene ble avbildet i sanntid av enheten, og vurderingen av om de var ondartede eller godartede ble funnet å være 95 prosent nøyaktig etter sammenligning med en vurdering av de samme prøvene, av eldre patologer. Disse funnene ble publisert i Clinical and Translational Gastroenterology i juni 2019.
Enheten blir nå kommersialisert av et kinesisk selskap for medisinsk teknologi, Suzhou Sai Luo Er Medical Imaging Technology Co.Ltd.
Et sentralt løfte for mikro-OCT-enheten er dens potensielle evne til å oppdage de første tegn på kreft i tykktarmen, mage og hud, som begynner i kjernene til epitelceller som måler ca 1-2 mikrometer. Epitelceller er en del av barrieren mellom innsiden og utsiden av kroppen (dvs. foring inne i halsen, tarmene, blodårer, og organer) og er nesten umulige å forestille seg ved hjelp av nåværende maskiner som ikke kan trenge utover en halv millimeter.
"Det er vårt håp at i fremtiden leger kan kanskje bruke en enhet som vår til å identifisere sykdommer nøyaktig når de utvikler seg på mobilnivå, i virkeligheten, og i høy oppløsning, "sa Assoc Prof Liu." Gjennom tidligere oppdagelse, vi tror at pasientene vil få en tidligere diagnose, og om nødvendig, få behandling raskere. "
Ikke involvert i studien, Dr. Eng Soo Yap, en konsulent hematolog ved National University Hospital i Singapore, sa:
Dette er en banebrytende teknologi som kan ha utbredt klinisk anvendelse. Disse spenner fra sanntidsavbildning av vev på et mikroskopisk nivå til til og med å oppdage sirkulerende kreftceller i blodet. Alt dette kan føre til tidlig og mer nøyaktig påvisning av kreft. En ekstra fordel er at det å være en bærbar enhet, den kan brukes ved sengen, klinikker og til og med i pasientens hjem, noe som vil øke tilgjengeligheten til denne teknologien og redusere ventetiden. "
Prof Liu og teamet hans forsker mer grundig på OLT-teknologier, å forbedre enheten ytterligere og utvide bransjesamarbeidet med andre helseselskaper.