Ny handhållen,

högupplöst medicinsk bildanordning har potential för skanning vid sängen Forskare vid Nanyang Technological University, Singapore (NTU Singapore) har utvecklat prototypen av en handhållen medicinsk bildhanteringsenhet som kan producera bilder ner till upplösningar på 1 till 2 mikrometer.

Detta är tillräckligt detaljerat för att upptäcka de första tecknen på tumörer i specifika celler och är ungefär 100 gånger högre upplösning än vad röntgen, datortomografi (CT) och Magnetic Resonance Imaging (MRI) maskiner kan ge.

Tekniken bakom enheten är ett resultat av sex års optisk bildforskning och utvecklades gemensamt av ett team från NTU med forskare vid Harvard Medical School och University of Alabama, U.S.A.

Förlitar sig på en ny bildteknik som kallas mikro 'Optical Coherence Tomography' (OCT), enheten avger ett spektrum av ljus mellan 700 till 950 nanometer, kallas nära-infrarött ljus. Detta tränger ofarligt in i mänsklig vävnad och organ, och enheten mäter sedan fördröjningstiden för "ekot" från dess ljusvågor när de träffar olika vävnadsstrukturer. Denna information kommer sedan att användas för att konstruera tvärsnittsbilder av det som skannas.

Resultaten skickas i realtid till ett datorsystem med programvara som utvecklats vid NTU, som hjälper till att diagnostisera genom att montera 2-D-tvärsnittsbilderna till en tredimensionell bild och göra olika delar i färg.

NTU -forskarna säger att deras prototyp utformades för att användas av läkare som inte är specialiserade på bildbehandling eller patologi, så att de kan skanna patienter med den nya enheten på kliniker eller vid sängen. Patienterna skulle inte möta besväret med att vänta på MR- eller CT -skanners tillgänglighet och kräva närvaro på en specialiserad anläggning.

NTU docent Liu Linbo, som ledde forskargruppen, sa:

Vår enhet är en bråkdel av befintliga maskiner och ger tydliga, högupplösta bilder i realtid. Den använder ljus för att ofarligt tränga in i huden, och det inbegriper inte specialiserad blyskärmad röntgenutrustning eller MR-skannrar. Den är tillräckligt liten för att kunna hållas, så bilder kunde fångas av sängen. "

Prototypenheten har genomgått kliniska prövningar vid Wuhan Universitys endoskopiska centrum, och har visat löfte att upptäcka onormala kolonpolyper till samma noggrannhet som utbildade patologer.

Under den inledande rättegången på Renmin Hospital vid Wuhan University, endoskopister använde enheten på 58 vävnadsprover från patienter som är kända för att ha kolonpolyper - onormala tillväxter i tjocktarmen eller ändtarmen. Proven avbildades i realtid av enheten, och dess bedömning av om de var maligna eller godartade visade sig vara 95 procent korrekt efter jämförelse med en utvärdering av samma prover, av högre patologer. Dessa fynd publicerades i Clinical and Translational Gastroenterology i juni 2019.

Enheten kommer nu att kommersialiseras av ett kinesiskt företag inom medicinsk teknik, Suzhou Sai Luo Er Medical Imaging Technology Co.Ltd.

Ett viktigt löfte för mikro-OCT-enheten är dess potentiella förmåga att upptäcka de första tecknen på cancer i tjocktarmen, mage och hud, som börjar i kärnorna i epitelceller som mäter cirka 1-2 mikrometer. Epitelceller är en del av barriären mellan insidan och utsidan av kroppen (dvs. foder inuti halsen, tarmar, blodkärl, och organ) och är nästan omöjliga att avbilda med hjälp av nuvarande maskiner som inte kan tränga in mer än en halv millimeter.

"Det är vår förhoppning att i framtiden läkare kanske kan använda en enhet som vår för att exakt identifiera sjukdomar när de utvecklas på mobilnivå, i realtid, och i hög upplösning, "sade Assoc Prof Liu." Genom tidigare upptäckt, vi tror att patienter kommer att få en tidigare diagnos och vid behov, få behandling snabbare. "

Inte involverad i studien, Dr Eng Soo Yap, en konsult hematolog vid National University Hospital i Singapore, sa:

Detta är en banbrytande teknik som kan ha omfattande kliniska tillämpningar. Dessa sträcker sig från realtidsavbildning av vävnader på en mikroskopisk nivå till att ens detektera cirkulerande cancerceller i blodet. Allt detta kan leda till tidig och mer exakt upptäckt av cancer. En ytterligare fördel är att det är en bärbar enhet, den kan användas vid sängen, kliniker och till och med i patientens hem vilket skulle öka tillgängligheten för denna teknik och minska väntetiden. "

Prof Liu och hans team genomför mer fördjupad forskning om ULT-teknik, att ytterligare förbättra enheten och utöka branschsamarbetet med andra vårdföretag.

• Studien visar skillnader i riktlinje-överensstämmande behandling för NSCLC-patienter
• Förekomst av vissa tarmbakterier hos mödrar kan skydda barn från matallergier