激光赋能医疗 | 无辐射诊断癌症转移的福音——手持式光声探测器来了！

手持式光声探测器示意图

按摩上臂可以刺激体内处理毒素的淋巴结，进而缓解身体肿胀。乳腺癌和黑色素瘤等癌症主要是通过淋巴系统转移的，因此了解淋巴结状况对于癌症的分期评估和预后至关重要。最近，韩国浦项科技大学(POSTECH)的一个研究小组开发了一种手持式光声探测器，可以在没有辐射暴露的情况下帮助检查淋巴结状况。 

一般来说，前哨淋巴结（SLN）是肿瘤到达淋巴结的第一个通道，在癌症周围进行前哨淋巴结活检(sentinel lymph node biopsy-SLNB)可评估乳腺癌和黑色素瘤的转移情况。然而，由于传统的活检是通过使用放射性同位素来定位SLN，患者和医生就不可避免地暴露在辐射中，并且该过程还需要借助特殊的设备。

由POSTECH电气工程Chulhong Kim教授、Byullee Park博士、博士候选人Moongyu Han和Jeongwoo Park以及WONTECH有限公司合作领导的研究团队在国际顶级期刊《Photoacoustics》上公开了他们最近的研究，称他们开发了一种配备固态染料激光器（一种通常用于皮肤病学皮肤治疗的医用激光器）和透明超声换能器(transparent ultrasound transducer-TUT，一种将电信号转换成超声波或将超声波接收成电信号的设备)的手持式光声探测器(photoacoustic finder-PAF)。与传统的伽马探测器不同，这种非放射性PAF免除了暴露于辐射的风险，不需要特殊的设施，而且还可重复使用，会带来巨大的成本效益。

研究团队将球面聚焦透明超声换能器与固体染料激光机头同轴对准，当激光照射到有色区域时产生光声信号，然后这信号会被超声波换能器检测到。传统的超声波换能器是不透明的，使得其与激光的同轴耦合难以实现。然而，使用研究团队获得的透明超声换能器技术，一个激光器和一个超声波换能器被同轴集成到一个手持件中，可以轻松检测光声信号。  

手持式光声探测器系统示意图。(a) 带有手持探头的便携式固态染料激光系统。 (b)手持探头的详细示意图。图中TUT：透明超声换能器；DM：分色镜；SSD：固态染料；OL：物镜；USG：超声波凝胶

使用光声探测器，研究人员在给老鼠注射蓝色染料后，成功地在鸡胸肉下的老鼠的下臂找到了SLN。此外，光声探测器还在一只皮下注射黑色素瘤的小鼠体内成功检测到了黑色素瘤，证实了该探测器可用于检测“有色”恶性肿瘤。 

体外深层组织光声信号检测实验。(a) 装有亚甲蓝——一种生物染色剂的样品管。(b)将试管放在4片鸡肉组织下。(c) 光声信噪比与深度的关系。

谈及该技术的巨大价值，领导此项研究的Chulhong Kim教授解释说：“我们相信我们提出的光声探测器(PAF)系统是首个用于SNL定位的便携式光声传感工具。未来我们完全可以在不使用放射性物质的前提下，帮助检测前哨淋巴结或黑色素瘤。

来源：江苏激光联盟