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[科普中国]-光活检

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光活检(optical biopsy)是指利用光学检查手段,通过分析光和组织的相互作用,在体或离体地获得和组织状态有关的信息的技术,因此光活检可为临床组织病理学提供一种无损、实时、精确和客观的先进活检手段。

光火检简介光活检包含了两个方向,其一是相对于实验室提供的病理学检查而言的直接组织学成像,在这一方面,光活检从根本上摆脱了长期以来依靠医生目视观察经验进行诊断和取样活检的传统组织病理学诊断方法,依据人体不同组织所特有的光学特性实时鉴别和诊断出被检组织所处的不同生理状态,包括正常组织、良性病变组织、早期癌变组织、动脉粥样硬化和组织的功能状态等,从而实现组织病理的早期诊断。其二是光学图像引导下的外科手术。

光活检技术以其高空间分辨率、灵敏度、精确度以及无损、安全、快速等优点而成为当前发展迅速的新开拓领域[1]。

光活检的主要技术及应用光活检技术根据其依赖的物理机制不同可分为:基于发射的光学诊断技术、基于散射的光学诊断技术、基于吸收的光学诊断技术、和同时基于吸收和散射的光学诊断技术。

具体而言,目前发展的光活检技术主要包括:光学相干层析成像(optical coherence tomography,OCT)、近红外组织光谱技术( Near Infrared Spectroscopy, NIRS)、荧光光谱技术、拉曼光谱技术、共聚焦显微、成像双光子激发荧光显微成像、光外差成像、时间门成像、扩散光层析成像(diffuse optical tomography,DOT)、光声层析成像(Photoacoustic tomography, PAT)、激光散斑成像、全息技术、二次谐波显微成像等。

研究者利用上述技术对不同疾病进行了光活检的尝试,例如,对利用荧光光谱进行呼吸道癌症的检测,用近红外光成像或拉曼光谱进行的乳腺癌检测 ,用近红外光成像进行的宫颈癌检测等的诊断。光活检在临床上也获得了很多应用,例如对宫颈、皮肤、胃、鼻咽、十二指肠、动脉硬化、心率失常、牙的自荧光进行检测实现光活检,再如对肝、食道、膀胱、肠、喉、口腔、皮肤进行外荧光检测实现癌症的诊断。

【扩展阅读

徐可欣,高峰,赵会娟,生物医学光子学,科学出版社,2011

Richard C. Newton, Samuel V. Kemp, Pallav L. Shah,Daniel Elson,Ara Darzi,Kiyoshi Shibuya, Stephen Mulgrew,Guang-Zhong Yang,Progress Toward Optical Biopsy: Bringing the Microscope to the Patient,Lung,189(2):111-119, 2011

Brezinski ME,Tearney GJ,Bouma B,Boppart SA,Pitris C,Southern JF,Fujimoto JG, Optical biopsy with optical coherence tomography, Ann N Y Acad Sci. , 838:68-74, 1998.

李步洪,谢树森,荧光光谱及其成像在光活检中的应用,光谱与光谱分析,25(7):1082-1087, 2005

Abramczyk H1,Brozek-Pluska B,Surmacki J,Jablonska-Gajewicz J,Kordek R.,Raman 'optical biopsy' of human breast cancer. Prog Biophys Mol Biol.,108(1-2):74-81,2012

Wei Zhang, Linhui Wu, Jiao Li, Xi Yi, Xin Wang, Yiming Lu, Weiting Chen, Zhongxing Zhou, Limin Zhang, Huijuan Zhao, and Feng Gao, Combined hemoglobin and fluorescence diffuseoptical tomography for breast tumor diagnosis:a pilot study on time-domain methodology, Bio. Opt. Exp., 4( 2):331, 2013

Wang T. D. and Van Dam J., Optical biopsy: a new frontier in endoscopic detection and diagnosis, Clinical Gastroenterology and Hepatology, 2(9): 744–753, 2004

Orfanoudaki IM,Themelis GC,Sifakis SK,Fragouli DH,Panayiotides JG,Vazgiouraki EM,Koumantakis EE,A clinical study of optical biopsy of the uterine cervix using a multispectral imaging system,Gynecol Oncol.,96(1):119-131,2005

Zhuanping Qin, Shanshan Cui, Huijuan Zhao, Yanshuang Yang, Ying Fan, Xiaoqing Zhou , and Feng Gao,An endoscopic diffuse optical tomographic method based on the effective detection range,Journal of X-Ray Science and Technology, 21(3):527-543, 2013

曾堃,虞震芬,光活检临床应用的进展,中华肿瘤杂志,20(6):471-472, 1998

本词条内容贡献者为:

赵会娟 - 教授 - 天津大学精密仪器与光电子工程学院高峰 - 教授 - 天津大学精密仪器与光电子工程学院