《長焦區光聲掃描成像無損診斷前列腺腫瘤新方法》是依託福建師範大學，由李暉擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：長焦區光聲掃描成像無損診斷前列腺腫瘤新方法
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：李暉
- 依託單位：福建師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
發展申請人提出的長焦區光聲掃描成像方法，套用於前列腺腫瘤的無損檢測。擬將波長可調諧的脈衝雷射由光纖經尿道照射前列腺組織，由置於直腸內的長焦區聚焦超聲換能器以繞軸扇形掃描與沿軸平移掃描採集光聲信號，得到對比度超過其它方法的光聲光譜功能成像，獲取亞毫米的空間解析度以及20到50毫米的探測深度的病理信息，為臨床估計手術以及綜合治療提供依據。創新點包括：前列腺光學模型的構造及脈衝光經尿道在前列腺組織中的分布特性；光聲光譜信號傳輸過程機制；含解卷積技術的扇形掃描的圖像重建；光聲光譜與病理相關圖像的解讀等。預期將發展新的光聲成像原理與技術，實現前列腺腫瘤等疾患的無損檢測以及治療過程監測，探索前列腺腫瘤光聲成像的表現特點及癌腫外侵與轉移規律，還可將技術轉移到膀胱、婦科宮腔、胃等腫瘤的無損診斷，推動無損光診斷醫學的發展。
結題摘要
前列腺癌是老年男性的常見病。前列腺癌發病率居歐美國家男性惡性腫瘤排行中第一。在中國，其發病率也呈逐年快速上升的趨勢。前列腺腫瘤位置隱蔽，早期可無任何症狀。活檢是診斷的金標準。但是，單次穿刺的檢出率只有60%-70%，在可疑不能排除的情況下，需要進行多次穿刺，但是多次穿刺會引起併發症，甚至是癌症的轉移。為了解決此難題，開發了一種無損檢測的新型光聲成像系統。 本項目圍繞新型光聲成像系統，主要開展了以下五個方面的研究內容:1、三維前列腺的光學模型近似看成由兩部分組成，其中，底面是半橢球，長軸4cm，短軸2cm，高為3mm；另一部分是拋物體，整個物體的高度為3cm。2、將三維前列腺及腫瘤組織的光學模型與蒙特卡洛的光傳輸模擬方法相結合，研究了脈衝光經尿道在前列及癌組織中分布特徵，表明：經尿道輻照的柱狀彌散形的光源適用於前列腺光聲掃描成像。3、由於光能量衰減與超聲信號衰減所引起的信號減弱，採用多頻信號補償因子與連續小波分解技術相結合的補償方式，實現了多種頻率成份的特異補償，提高光聲圖像質量。4、脈衝雷射通過光纖經尿道進入前列腺部位進行照射，光聲信號由置於直腸內超聲換能器接收，實現無損檢測的新型光聲掃描成像系統，其縱向解析度分別為2.21±0.03mm和0.390±0.018 mm，成像深度～3cm。5、發展了基於相襯顯微技術的提取光學散射特性的方法和長焦區光聲光譜方法，分別提取與光學散射和吸收特性以及光聲光譜特徵，刻畫正常和腫瘤組織。 所開發的技術還可移植到膀胱、婦科宮腔、胃等腫瘤的無損診斷。例如：根據此項目的研究結果，已申報2016年科技部國家重點研發計畫專項第一批_數字診療裝備項目“無損胃腫瘤光聲新型成像前沿技術及實現”，開發一種胃內腔脈衝光致超聲並經腹外超聲掃描的光聲成像無損胃腫瘤檢測原理及技術，可以得到對腫瘤特異性強的胃壁及周邊組織的3D功能光聲成像圖，從而探索胃腫瘤光聲成像的表現特點及癌腫外侵與轉移規律，為臨床精確估計胃癌手術治療提供依據。這些功能是迄今任何一項其它影像學檢查所無法替代的，有望實現早期胃癌的無損和精確檢測，促進開發具有自主智慧財產權的數字診療裝備。
