印度理工學院（Indian Institutes of Technology）開發(fā)出用于生物醫(yī)學組織診斷的光聲傳感儀器。

在生物醫(yī)學領域，對準確、高效的診斷工具的追求不斷發(fā)展。光聲（Photoacoustic，PA）傳感就是其中一項頗具前景的創(chuàng)新技術。

目前，光聲傳感已成為一種可行的成像方式，在許多臨床應用中得到證明，具有良好的結果。與傳統(tǒng)方法不同，光聲傳感提供了一種非侵入性的方法來探測生物組織，但該技術在廣泛的臨床應用中仍然受到一些限制，部分原因是激光源體積大且昂貴。

在《生物醫(yī)學光學雜志（Journal of Biomedical Optics）》最近發(fā)表的一項研究中，印度理工學院印多爾校區(qū)的研究人員公布了一項重大進展：開發(fā)出一種專為生物醫(yī)學組織診斷而設計的緊湊且經濟高效的光聲傳感儀器。這項概念驗證研究采用低成本二極管激光器。它代表著彌合實驗室研究和臨床應用之間差距的關鍵一步。

基于低成本激光二極管的光聲傳感儀器原型

光聲傳感用于乳腺組織診斷

該研究著眼于乳腺組織的診斷，深入研究了纖維囊性變化的復雜性——這種情況經常被迫在眉睫的乳腺癌幽靈所掩蓋。纖維囊性病變可表現為乳房疼痛和可觸及的囊性腫塊，給臨床醫(yī)生帶來診斷挑戰(zhàn)。此外，這些變化經常出現在腫瘤周圍乳腺實質中，使診斷情況進一步復雜化。

目前的診斷方式，例如超聲波和乳房X光檢查術，雖然普遍采用，但往往無法提供精確診斷所需的準確性和洞察力。細針抽吸細胞學雖然是診斷程序的主要內容，但受到采樣問題的阻礙，需要進一步的侵入性方法，例如空心針活檢或手術干預。

該光聲傳感方法利用激光二極管發(fā)射激光照射生物組織，通過超聲傳感器接收生物組織產生的聲波來揭示組織成分和密度的寶貴見解。通過分析光聲傳感信號的頻譜，研究人員能夠辨別正常和患病乳腺組織之間的不同模式。

此次新開發(fā)的儀器在一個緊湊的外殼內集成了多個激光二極管，以及一個定制的脈沖電流供應單元。此設置可確保有效的光聲傳感激勵，以20kHz的頻率生成精確的25ns脈沖。隨后的數據分析涉及計算頻譜以定量評估組織特性。

結果揭示了不同組織類型對應的不同光譜模式。例如，纖維囊性乳腺疾病表現出1.60MHz左右的主頻率峰值，表明由于腺體和基質成分增加而導致組織密度增加。相比之下，正常乳腺組織的峰值頻率較低，大約為0.26MHz，反映了其纖維脂肪成分。

此外，組織病理學檢查驗證了這些發(fā)現，證實了光譜響應和組織特征之間的相關性。值得注意的是，實驗裝置根據峰值頻率、平均頻率和光譜能量等定量光譜參數成功區(qū)分了各種組織類型。

該研究強調了光聲傳感技術的潛力——不僅可以提高診斷準確性，還可以簡化病理性乳腺組織的采樣過程。緊湊型光聲傳感儀器能夠提供快速、詳細的組織表征，有望徹底改變臨床實踐。

審核編輯：黃飛