<p>&nbsp;</p> <p><span style="color: #000000; font-family: 'Helvetica Neue', Helvetica, Arial, 'Lucida Grande', sans-serif; font-size: 19.2px; font-weight: 500; white-space: normal; background-color: #f2f3ed; float: none; display: inline;"><img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://info.compassedu.hk/sucai/content/1728292862217/1728292862217.jpg" width="723" height="452" /></span></p> <p>&nbsp;</p> <p style="margin: 0px 0px 1.5em; padding: 0px; border-width: 0px; outline-width: 0px; font-size: 16px; vertical-align: baseline; background-position: 0px 0px; background-color: #ffffff; color: #000000; font-family: 'Helvetica Neue', Helvetica, Arial, 'Lucida Grande', sans-serif; white-space: normal;">在<a style="margin: 0px; padding: 0px; font-size: 16px; vertical-align: baseline; background-position: 0px 0px; color: #3366cc; text-decoration-line: none;" href="https://www.nature.com/articles/s41551-024-01247-x">發(fā)表在</a><em style="margin: 0px; padding: 0px; border-width: 0px; outline-width: 0px; font-size: 16px; vertical-align: baseline; background-position: 0px 0px; font-style: italic;"><a style="margin: 0px; padding: 0px; font-size: 16px; vertical-align: baseline; background-position: 0px 0px; color: #3366cc; text-decoration-line: none;" href="https://www.nature.com/articles/s41551-024-01247-x">《自然生物醫(yī)學工程</a></em>》上的研究中，該團隊展示了他們的技術(shù)可以向醫(yī)生實時提供光聲斷層掃描 （PAT） 成像掃描，為他們提供準確而復雜的血管圖像，幫助為患者護理提供信息。</p> <p style="margin: 0px 0px 1.5em; padding: 0px; border-width: 0px; outline-width: 0px; font-size: 16px; vertical-align: baseline; background-position: 0px 0px; background-color: #ffffff; color: #000000; font-family: 'Helvetica Neue', Helvetica, Arial, 'Lucida Grande', sans-serif; white-space: normal;">光聲斷層掃描成像使用激光產(chǎn)生的超聲波來觀察人體組織中小于毫米尺度的靜脈和動脈深達 15 毫米的細微變化（疾病的早期標志）。</p> <p style="margin: 0px 0px 1.5em; padding: 0px; border-width: 0px; outline-width: 0px; font-size: 16px; vertical-align: baseline; background-position: 0px 0px; background-color: #ffffff; color: #000000; font-family: 'Helvetica Neue', Helvetica, Arial, 'Lucida Grande', sans-serif; white-space: normal;">然而，到目前為止，現(xiàn)有的 PAT 技術(shù)速度太慢，無法生成足夠高質(zhì)量的 3D 圖像供臨床醫(yī)生使用。</p> <p style="margin: 0px 0px 1.5em; padding: 0px; border-width: 0px; outline-width: 0px; font-size: 16px; vertical-align: baseline; background-position: 0px 0px; background-color: #ffffff; color: #000000; font-family: 'Helvetica Neue', Helvetica, Arial, 'Lucida Grande', sans-serif; white-space: normal;">在 PAT 掃描期間，患者必須完全靜止，這意味著在較慢的掃描過程中的任何移動都會導致圖像模糊，因此不能保證圖像在臨床上有用。</p> <p style="margin: 0px 0px 1.5em; padding: 0px; border-width: 0px; outline-width: 0px; font-size: 16px; vertical-align: baseline; background-position: 0px 0px; background-color: #ffffff; color: #000000; font-family: 'Helvetica Neue', Helvetica, Arial, 'Lucida Grande', sans-serif; white-space: normal;">較舊的 PAT 掃描儀需要 5 分鐘以上的時間來拍攝圖像 - 通過將時間縮短到幾秒鐘或更短，圖像質(zhì)量得到了很大提高，并且更適合體弱或身體虛弱的人。</p> <p style="margin: 0px 0px 1.5em; padding: 0px; border-width: 0px; outline-width: 0px; font-size: 16px; vertical-align: baseline; background-position: 0px 0px; background-color: #ffffff; color: #000000; font-family: 'Helvetica Neue', Helvetica, Arial, 'Lucida Grande', sans-serif; white-space: normal;">研究人員表示，這種新型掃描儀可以在三到五年內(nèi)幫助診斷癌癥、心血管疾病和關(guān)節(jié)炎，但需要進一步測試</p> <p style="margin: 0px 0px 1.5em; padding: 0px; border-width: 0px; outline-width: 0px; font-size: 16px; vertical-align: baseline; background-position: 0px 0px; background-color: #ffffff; color: #000000; font-family: 'Helvetica Neue', Helvetica, Arial, 'Lucida Grande', sans-serif; white-space: normal;">通訊作者 Paul Beard 教授（倫敦大學學院醫(yī)學物理學和生物醫(yī)學工程以及 Wellcome/EPSRC 介入和外科科學中心）說：&ldquo;近年來，我們在光聲成像方面取得了長足的進步，但在臨床中使用它仍然存在障礙。</p> <p style="margin: 0px 0px 1.5em; padding: 0px; border-width: 0px; outline-width: 0px; font-size: 16px; vertical-align: baseline; background-position: 0px 0px; background-color: #ffffff; color: #000000; font-family: 'Helvetica Neue', Helvetica, Arial, 'Lucida Grande', sans-serif; white-space: normal;">&ldquo;這項研究的突破是加快了采集圖像所需的時間，比以前的掃描儀快 100 到 1000 倍。</p> <p style="margin: 0px 0px 1.5em; padding: 0px; border-width: 0px; outline-width: 0px; font-size: 16px; vertical-align: baseline; background-position: 0px 0px; background-color: #ffffff; color: #000000; font-family: 'Helvetica Neue', Helvetica, Arial, 'Lucida Grande', sans-serif; white-space: normal;">&ldquo;這種速度避免了運動引起的模糊，提供了其他掃描儀無法提供的高度詳細的圖像質(zhì)量。這也意味著可以實時獲取圖像，而不是花費 5 分鐘或更長時間，從而可以可視化動態(tài)生理事件。</p> <p style="margin: 0px 0px 1.5em; padding: 0px; border-width: 0px; outline-width: 0px; font-size: 16px; vertical-align: baseline; background-position: 0px 0px; background-color: #ffffff; color: #000000; font-family: 'Helvetica Neue', Helvetica, Arial, 'Lucida Grande', sans-serif; white-space: normal;">&ldquo;這些技術(shù)進步使該系統(tǒng)首次適合臨床使用，使我們能夠了解人類生物學和疾病的方面，這是我們以前無法做到的。</p> <p style="margin: 0px 0px 1.5em; padding: 0px; border-width: 0px; outline-width: 0px; font-size: 16px; vertical-align: baseline; background-position: 0px 0px; background-color: #ffffff; color: #000000; font-family: 'Helvetica Neue', Helvetica, Arial, 'Lucida Grande', sans-serif; white-space: normal;">&ldquo;現(xiàn)在需要對更多的患者群體進行更多研究來證實我們的發(fā)現(xiàn)。&rdquo;</p> <p style="margin: 0px 0px 1.5em; padding: 0px; border-width: 0px; outline-width: 0px; font-size: 16px; vertical-align: baseline; background-position: 0px 0px; background-color: #ffffff; color: #000000; font-family: 'Helvetica Neue', Helvetica, Arial, 'Lucida Grande', sans-serif; white-space: normal;">Beard 教授補充說，新掃描儀的一個關(guān)鍵潛在用途是評估炎癥性關(guān)節(jié)炎，這需要掃描雙手的所有 20 個手指關(guān)節(jié)。他說，使用新的掃描儀，可以在幾分鐘內(nèi)完成這項工作&mdash;&mdash;舊的 PAT 掃描儀需要將近一個小時，這對于年老、體弱的患者來說太長了。</p> <p style="margin: 0px 0px 1.5em; padding: 0px; border-width: 0px; outline-width: 0px; font-size: 16px; vertical-align: baseline; background-position: 0px 0px; background-color: #ffffff; color: #000000; font-family: 'Helvetica Neue', Helvetica, Arial, 'Lucida Grande', sans-serif; white-space: normal;">&nbsp;</p> <p style="margin: 0px 0px 1.5em; padding: 0px; border-width: 0px; outline-width: 0px; font-size: 16px; vertical-align: baseline; background-position: 0px 0px; background-color: #ffffff; color: #000000; font-family: 'Helvetica Neue', Helvetica, Arial, 'Lucida Grande', sans-serif; white-space: normal;"><strong style="margin: 0px; padding: 0px; border-width: 0px; outline-width: 0px; font-size: 16px; vertical-align: baseline; background-position: 0px 0px; font-weight: 600;">在患者身上測試掃描儀</strong></p> <p style="margin: 0px 0px 1.5em; padding: 0px; border-width: 0px; outline-width: 0px; font-size: 16px; vertical-align: baseline; background-position: 0px 0px; background-color: #ffffff; color: #000000; font-family: 'Helvetica Neue', Helvetica, Arial, 'Lucida Grande', sans-serif; white-space: normal;">在這項研究中，該團隊在 10 名 2 型糖尿病、類風濕性關(guān)節(jié)炎或乳腺癌患者以及 7 名健康志愿者的臨床前測試中測試了掃描儀。</p> <p style="margin: 0px 0px 1.5em; padding: 0px; border-width: 0px; outline-width: 0px; font-size: 16px; vertical-align: baseline; background-position: 0px 0px; background-color: #ffffff; color: #000000; font-family: 'Helvetica Neue', Helvetica, Arial, 'Lucida Grande', sans-serif; white-space: normal;">在三名 2 型糖尿病患者中，掃描儀能夠生成足部微血管系統(tǒng)的詳細 3D 圖像，突出血管的畸形和結(jié)構(gòu)變化。掃描儀用于可視化與乳腺癌相關(guān)的皮膚炎癥。</p> <p style="margin: 0px 0px 1.5em; padding: 0px; border-width: 0px; outline-width: 0px; font-size: 16px; vertical-align: baseline; background-position: 0px 0px; background-color: #ffffff; color: #000000; font-family: 'Helvetica Neue', Helvetica, Arial, 'Lucida Grande', sans-serif; white-space: normal;">倫敦大學學院醫(yī)學影像學副教授兼?zhèn)惗卮髮W學院放射學顧問醫(yī)師、該研究的資深作者安德魯&middot;普拉姆布 （Andrew Plumb） 說：&ldquo;糖尿病患者經(jīng)常遭受的并發(fā)癥之一是由于這些區(qū)域的微小血管受損，導致四肢（例如腳和小腿）血流量低。但到目前為止，我們還無法確切地看到是什么導致了這種損害或描述它是如何發(fā)展的。</p> <p style="margin: 0px 0px 1.5em; padding: 0px; border-width: 0px; outline-width: 0px; font-size: 16px; vertical-align: baseline; background-position: 0px 0px; background-color: #ffffff; color: #000000; font-family: 'Helvetica Neue', Helvetica, Arial, 'Lucida Grande', sans-serif; white-space: normal;">&ldquo;在我們的一位患者中，我們可以看到左腳光滑、均勻的血管，而右腳的同一區(qū)域則看到變形、彎曲的血管，這表明未來可能導致組織損傷的問題。光聲成像可以為我們提供更詳細的信息，以促進早期診斷，并更普遍地更好地了解疾病進展。</p> <p style="margin: 0px 0px 1.5em; padding: 0px; border-width: 0px; outline-width: 0px; font-size: 16px; vertical-align: baseline; background-position: 0px 0px; background-color: #ffffff; color: #000000; font-family: 'Helvetica Neue', Helvetica, Arial, 'Lucida Grande', sans-serif; white-space: normal;">&nbsp;</p> <p style="margin: 0px 0px 1.5em; padding: 0px; border-width: 0px; outline-width: 0px; font-size: 16px; vertical-align: baseline; background-position: 0px 0px; background-color: #ffffff; color: #000000; font-family: 'Helvetica Neue', Helvetica, Arial, 'Lucida Grande', sans-serif; white-space: normal;"><strong style="margin: 0px; padding: 0px; border-width: 0px; outline-width: 0px; font-size: 16px; vertical-align: baseline; background-position: 0px 0px; font-weight: 600;">光聲斷層掃描</strong></p> <p style="margin: 0px 0px 1.5em; padding: 0px; border-width: 0px; outline-width: 0px; font-size: 16px; vertical-align: baseline; background-position: 0px 0px; background-color: #ffffff; color: #000000; font-family: 'Helvetica Neue', Helvetica, Arial, 'Lucida Grande', sans-serif; white-space: normal;">自 2000 年早期開發(fā)以來，PAT 長期以來一直被認為有可能徹底改變我們對生物過程的理解并改善癌癥和其他主要疾病的臨床評估。</p> <p style="margin: 0px 0px 1.5em; padding: 0px; border-width: 0px; outline-width: 0px; font-size: 16px; vertical-align: baseline; background-position: 0px 0px; background-color: #ffffff; color: #000000; font-family: 'Helvetica Neue', Helvetica, Arial, 'Lucida Grande', sans-serif; white-space: normal;">它使用光聲效應工作，當材料吸收光并產(chǎn)生聲波時，就會發(fā)生光聲效應。</p> <p style="margin: 0px 0px 1.5em; padding: 0px; border-width: 0px; outline-width: 0px; font-size: 16px; vertical-align: baseline; background-position: 0px 0px; background-color: #ffffff; color: #000000; font-family: 'Helvetica Neue', Helvetica, Arial, 'Lucida Grande', sans-serif; white-space: normal;">PAT 掃描儀的工作原理是向生物組織發(fā)射非常短的激光爆發(fā)。根據(jù)目標的顏色，其中一些能量被吸收，導致熱量和壓力略有增加，進而產(chǎn)生包含組織信息的微弱超聲波。整個過程只需幾分之一秒即可完成。</p> <p style="margin: 0px 0px 1.5em; padding: 0px; border-width: 0px; outline-width: 0px; font-size: 16px; vertical-align: baseline; background-position: 0px 0px; background-color: #ffffff; color: #000000; font-family: 'Helvetica Neue', Helvetica, Arial, 'Lucida Grande', sans-serif; white-space: normal;">在早期的研究中，倫敦大學學院的物理學家和工程師（由 Beard 教授領導）發(fā)現(xiàn)，可以使用光來檢測超聲波。</p> <p style="margin: 0px 0px 1.5em; padding: 0px; border-width: 0px; outline-width: 0px; font-size: 16px; vertical-align: baseline; background-position: 0px 0px; background-color: #ffffff; color: #000000; font-family: 'Helvetica Neue', Helvetica, Arial, 'Lucida Grande', sans-serif; white-space: normal;">在 2000 年代初期，他們開創(chuàng)了一種系統(tǒng)，其中聲波會導致塑料薄膜厚度的微小變化，這可以使用高度調(diào)諧的激光束進行測量。</p> <p style="margin: 0px 0px 1.5em; padding: 0px; border-width: 0px; outline-width: 0px; font-size: 16px; vertical-align: baseline; background-position: 0px 0px; background-color: #ffffff; color: #000000; font-family: 'Helvetica Neue', Helvetica, Arial, 'Lucida Grande', sans-serif; white-space: normal;">結(jié)果揭示了以前從未見過的組織結(jié)構(gòu)。</p> <p style="margin: 0px 0px 1.5em; padding: 0px; border-width: 0px; outline-width: 0px; font-size: 16px; vertical-align: baseline; background-position: 0px 0px; background-color: #ffffff; color: #000000; font-family: 'Helvetica Neue', Helvetica, Arial, 'Lucida Grande', sans-serif; white-space: normal;">&nbsp;</p> <p style="margin: 0px 0px 1.5em; padding: 0px; border-width: 0px; outline-width: 0px; font-size: 16px; vertical-align: baseline; background-position: 0px 0px; background-color: #ffffff; color: #000000; font-family: 'Helvetica Neue', Helvetica, Arial, 'Lucida Grande', sans-serif; white-space: normal;"><strong style="margin: 0px; padding: 0px; border-width: 0px; outline-width: 0px; font-size: 16px; vertical-align: baseline; background-position: 0px 0px; font-weight: 600;">PAT 如何協(xié)助疾病檢測</strong></p> <p style="margin: 0px 0px 1.5em; padding: 0px; border-width: 0px; outline-width: 0px; font-size: 16px; vertical-align: baseline; background-position: 0px 0px; background-color: #ffffff; color: #000000; font-family: 'Helvetica Neue', Helvetica, Arial, 'Lucida Grande', sans-serif; white-space: normal;">對于某些疾病，如糖尿病的一種并發(fā)癥外周血管疾病 （PVD），使用 MRI 掃描等常規(guī)成像技術(shù)無法看到表明該疾病的微小血管變化的早期跡象。</p> <p style="margin: 0px 0px 1.5em; padding: 0px; border-width: 0px; outline-width: 0px; font-size: 16px; vertical-align: baseline; background-position: 0px 0px; background-color: #ffffff; color: #000000; font-family: 'Helvetica Neue', Helvetica, Arial, 'Lucida Grande', sans-serif; white-space: normal;">但通過 PAT 圖像，他們可以&mdash;&mdash;在組織受損之前提供治療潛力，并避免傷口愈合不良和截肢，論文稱。它補充說，PVD 影響了美國和歐洲的 2500 多萬人。</p> <p style="margin: 0px 0px 1.5em; padding: 0px; border-width: 0px; outline-width: 0px; font-size: 16px; vertical-align: baseline; background-position: 0px 0px; background-color: #ffffff; color: #000000; font-family: 'Helvetica Neue', Helvetica, Arial, 'Lucida Grande', sans-serif; white-space: normal;">同樣，對于癌癥，腫瘤通常具有高密度的小血管，這些小血管太小而無法用其他成像技術(shù)看到。</p> <p style="margin: 0px 0px 1.5em; padding: 0px; border-width: 0px; outline-width: 0px; font-size: 16px; vertical-align: baseline; background-position: 0px 0px; background-color: #ffffff; color: #000000; font-family: 'Helvetica Neue', Helvetica, Arial, 'Lucida Grande', sans-serif; white-space: normal;">倫敦大學學院醫(yī)學物理學和生物醫(yī)學工程學院的 Nam Huynh 博士與同事 Edward Zhang 博士一起開發(fā)了掃描儀，他說：&ldquo;光聲成像可以相對容易地用于檢測和監(jiān)測腫瘤。它還可用于幫助癌癥外科醫(yī)生通過觀察腫瘤中的血管來更好地區(qū)分腫瘤組織和正常組織，幫助確保在手術(shù)過程中切除所有腫瘤并將復發(fā)風險降至最低。我可以設想它有很多有用的方式。</p> <p style="margin: 0px 0px 1.5em; padding: 0px; border-width: 0px; outline-width: 0px; font-size: 16px; vertical-align: baseline; background-position: 0px 0px; background-color: #ffffff; color: #000000; font-family: 'Helvetica Neue', Helvetica, Arial, 'Lucida Grande', sans-serif; white-space: normal;">Huynh 博士補充說，該技術(shù)的一個關(guān)鍵優(yōu)勢是它對血紅蛋白敏感。產(chǎn)生超聲波的是血紅蛋白等吸收光的分子。</p> <p style="margin: 0px 0px 1.5em; padding: 0px; border-width: 0px; outline-width: 0px; font-size: 16px; vertical-align: baseline; background-position: 0px 0px; background-color: #ffffff; color: #000000; font-family: 'Helvetica Neue', Helvetica, Arial, 'Lucida Grande', sans-serif; white-space: normal;">&nbsp;</p> <p style="margin: 0px 0px 1.5em; padding: 0px; border-width: 0px; outline-width: 0px; font-size: 16px; vertical-align: baseline; background-position: 0px 0px; background-color: #ffffff; color: #000000; font-family: 'Helvetica Neue', Helvetica, Arial, 'Lucida Grande', sans-serif; white-space: normal;"><strong style="margin: 0px; padding: 0px; border-width: 0px; outline-width: 0px; font-size: 16px; vertical-align: baseline; background-position: 0px 0px; font-weight: 600;">改進和測試掃描儀速度</strong></p> <p style="margin: 0px 0px 1.5em; padding: 0px; border-width: 0px; outline-width: 0px; font-size: 16px; vertical-align: baseline; background-position: 0px 0px; background-color: #ffffff; color: #000000; font-family: 'Helvetica Neue', Helvetica, Arial, 'Lucida Grande', sans-serif; white-space: normal;">在這項研究中，UCL 研究人員試圖通過減少獲取圖像所需的時間來克服速度問題。他們通過在掃描儀設計和用于生成圖像的數(shù)學方面進行創(chuàng)新來實現(xiàn)這一目標。</p> <p style="margin: 0px 0px 1.5em; padding: 0px; border-width: 0px; outline-width: 0px; font-size: 16px; vertical-align: baseline; background-position: 0px 0px; background-color: #ffffff; color: #000000; font-family: 'Helvetica Neue', Helvetica, Arial, 'Lucida Grande', sans-serif; white-space: normal;">與早期的 PAT 掃描儀不同，早期的 PAT 掃描儀一次測量組織表面 10,000 多個不同點的超聲波，而新型掃描儀可同時在多個點檢測它們，從而大大縮短了圖像采集時間。</p> <p style="margin: 0px 0px 1.5em; padding: 0px; border-width: 0px; outline-width: 0px; font-size: 16px; vertical-align: baseline; background-position: 0px 0px; background-color: #ffffff; color: #000000; font-family: 'Helvetica Neue', Helvetica, Arial, 'Lucida Grande', sans-serif; white-space: normal;">研究團隊還采用了與數(shù)字圖像壓縮中使用的數(shù)學原理類似的數(shù)學原理。這使得能夠從幾千次（而不是數(shù)萬次）超聲波測量中重建高質(zhì)量圖像，再次加快了圖像采集速度。這些創(chuàng)新將成像時間縮短到幾秒鐘或不到一秒，消除了運動模糊并允許拍攝組織動態(tài)變化的圖像。</p> <p style="margin: 0px 0px 1.5em; padding: 0px; border-width: 0px; outline-width: 0px; font-size: 16px; vertical-align: baseline; background-position: 0px 0px; background-color: #ffffff; color: #000000; font-family: 'Helvetica Neue', Helvetica, Arial, 'Lucida Grande', sans-serif; white-space: normal;">科學家們表示，需要對更多的患者群體進行更多研究，以確認他們的研究結(jié)果以及掃描儀在實踐中的臨床有用程度。</p> <p style="margin: 0px 0px 1.5em; padding: 0px; border-width: 0px; outline-width: 0px; font-size: 16px; vertical-align: baseline; background-position: 0px 0px; background-color: #ffffff; color: #000000; font-family: 'Helvetica Neue', Helvetica, Arial, 'Lucida Grande', sans-serif; white-space: normal;">2000 年，人們邁出了開發(fā)用于醫(yī)學成像的光聲斷層掃描技術(shù)的第一步，但這項技術(shù)的起源可以追溯到 1880 年，當時剛發(fā)明電話的前倫敦大學學院學生亞歷山大&middot;格雷厄姆&middot;貝爾 （Alexander Graham Bell） 觀察到陽光轉(zhuǎn)化為可聽見的聲音。</p> <p style="margin: 0px 0px 1.5em; padding: 0px; border-width: 0px; outline-width: 0px; font-size: 16px; vertical-align: baseline; background-position: 0px 0px; background-color: #ffffff; color: #000000; font-family: 'Helvetica Neue', Helvetica, Arial, 'Lucida Grande', sans-serif; white-space: normal;">2019 年，UCL 研究團隊的成員創(chuàng)立了 DeepColor Imaging，這是一家 UCL 衍生公司，現(xiàn)在在全球范圍內(nèi)銷售一系列基于 PAT 技術(shù)的掃描儀。</p> <p style="margin: 0px 0px 1.5em; padding: 0px; border-width: 0px; outline-width: 0px; font-size: 16px; vertical-align: baseline; background-position: 0px 0px; background-color: #ffffff; color: #000000; font-family: 'Helvetica Neue', Helvetica, Arial, 'Lucida Grande', sans-serif; white-space: normal;">這項研究得到了英國癌癥研究協(xié)會、工程與物理科學研究委員會、惠康、歐洲研究委員會和國家健康研究所倫敦大學學院醫(yī)院生物醫(yī)學研究中心的支持。</p>