熒光成像內(nèi)窺鏡—激光技術(shù)在醫(yī)療成像與治療中的創(chuàng)新應用

內(nèi)窺鏡檢查是腫瘤學中檢測和切除并且已經(jīng)逐漸成為腫瘤的腫瘤或癌前病變的特別重要的工具。

內(nèi)窺鏡成像通常使用正常白光進行。然而某些腫瘤在白光下可能難以檢測到，因為所有結(jié)構(gòu)都被照亮，對惡性病變沒有特異性。因此，通過對患者使用特殊的熒光染料，使熒光染料優(yōu)先積聚到惡性病變中，這樣在特定波長的光被激發(fā)時，惡性組織和健康組織之間的對比度就會增加，此為熒光成像內(nèi)窺鏡。

熒光成像內(nèi)窺鏡在醫(yī)學中的應用背景涉診斷與評估治療效果。在腫瘤檢測方面，研究顯示熒光定量內(nèi)窺鏡（QFE）可以用于術(shù)前新輔助治療效果的評估。例如在直腸癌患者中，QFE識別活性腫瘤組織的準確率達到92%，顯著高于MRI與白光內(nèi)窺鏡的結(jié)果。這是因為熒光成像內(nèi)窺鏡可以直接量化腫瘤組織與正常組織之間的差異，幫助醫(yī)生發(fā)現(xiàn)白光內(nèi)窺鏡無法識別的腫瘤組織。

熒光成像內(nèi)窺鏡的技術(shù)原理基于一種非侵入性成像技術(shù)，它利用特定的熒光物質(zhì)或探針來觀察和記錄生物體內(nèi)的生物過程。這些探針在激發(fā)光（通常是激光）的照射下會吸收光能并發(fā)出長波長的熒光。這種熒光可以通過特定的成像系統(tǒng)捕捉，從而在臨床上幫助醫(yī)生進行腫瘤等病變組織的識別和定位。具體到內(nèi)窺鏡應用中，熒光成像通常用于增強病變組織與正常組織的對比，這對于腫瘤的早期診斷和治療尤為重要。例如，熒光成像可以通過標記腫瘤組織來幫助醫(yī)生在手術(shù)中更準確地識別和切除腫瘤，提高手術(shù)的成功率和患者的生存率。

熒光成像的一個關(guān)鍵技術(shù)是熒光壽命成像顯微術(shù)（FLIM），它通過記錄熒光衰減的時間來提供關(guān)于生物分子環(huán)境的更多信息。此外，總內(nèi)反射熒光顯微術(shù)（TIRFM）是另一種熒光成像技術(shù)，它利用蒸發(fā)波僅在樣品表面附近激發(fā)熒光，用于研究細胞膜附近的分子過程。

這兩種技術(shù)的關(guān)鍵在于選擇適合的光源，通過精心選擇和優(yōu)化激光器，能夠更好地匹配不同熒光染料或探針的激發(fā)波長，才能實現(xiàn)成像效果，而激光器因其高強度、單色性和精準聚焦特性成為理想的激發(fā)光源。激光器能夠以特定波長準確的激發(fā)熒光染料或探針，從而提高成像的對比度和精度。這為成像提供了更豐富的細節(jié)，有助于準確定位病變組織，并識別其與周圍組織的界限。

在此技術(shù)中，上海昊量光電和Modulight聯(lián)合推出的醫(yī)療激光系統(tǒng)ML7710具有優(yōu)勢。它通過多波長激光光源實現(xiàn)多種熒光的激發(fā)，并且配備了RGB（紅、綠、藍）白光光源，以便在成像中可以輕松過濾特定波長的光線。該平臺允許為不同的熒光染料配置特定的激發(fā)光源，例如488 nm用于熒光素，785 nm用于吲哚青綠（ICG），405 nm用于5氨基乙酰丙酸（5ALA），689 nm用于IRDye700等。

醫(yī)療激光系統(tǒng)ML7710的高亮度激光可用于多種醫(yī)療應用，在熒光成像內(nèi)窺鏡中，輸出的光可與行業(yè)標準的內(nèi)窺鏡導光系統(tǒng)相兼容，無需額外的光學元件。此外，它的去散斑技術(shù)能顯著減少樣本上的散斑（粗糙表面的不規(guī)則性會導致散射光波的隨機干涉，形成了一種看似雜亂無章的明暗圖案）現(xiàn)象，為高精度的成像提供支持。

ML7710醫(yī)療激光系統(tǒng)還具有云連接功能，能夠進行遠程配置、數(shù)據(jù)記錄和參數(shù)調(diào)整。醫(yī)療團隊可通過互聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控治療過程中的數(shù)據(jù)，并在治療期間實時查看，從而借助云服務平臺進行更深入的分析。此外，光學纖維的設(shè)計確保在治療時收集和確認腫瘤組織的光強度數(shù)據(jù)，為光敏劑的漂白過程和治療效果提供直觀的指導。

ML7710醫(yī)療激光系統(tǒng)在臨床應用中已展示了其多方面的優(yōu)勢，尤其在熒光引導的手術(shù)和內(nèi)窺鏡成像方面。以下臨床應用實例，展示了該技術(shù)在實際醫(yī)療操作中的效用：

內(nèi)窺鏡熒光成像：為內(nèi)窺鏡成像提供了白光和定制的熒光波長光源。這種配置支持行業(yè)標準的內(nèi)窺鏡光導，無需額外的光學元件，并集成了主動去散斑功能，顯著降低樣本的散斑量，提供更清晰的圖像

膀胱癌治療：通過689 nm波長的激光照射，提供了針對性強的照明，幫助醫(yī)生精確照亮并治療局部乳頭狀腫瘤和覆蓋更廣范圍的原位癌（CIS）腫瘤。該系統(tǒng)的靈活性允許與市場上的商用柔性膀胱鏡兼容，提供了一個可遠程調(diào)節(jié)治療配置的高度定制化解決方案。

熒光引導的手術(shù)：在腦腫瘤（如膠質(zhì)母細胞瘤）的切除手術(shù)中。該系統(tǒng)利用5氨基乙酰丙酸（5ALA）誘導的熒光來增強腫瘤邊界的可視化，使得手術(shù)更為精準，有助于完整地切除腫瘤并降低復發(fā)率。

這些應用案例體現(xiàn)了該醫(yī)療激光系統(tǒng)在提高疾病檢測率、手術(shù)準確性和治療效果方面的顯著優(yōu)勢，尤其是在處理難以用常規(guī)方法檢測的腫瘤時。此外，ML7710醫(yī)療激光系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)監(jiān)控和云分析功能進一步強化了其在個性化醫(yī)療和精準治療領(lǐng)域的應用潛力。

熒光成像內(nèi)窺鏡技術(shù)是一種具有重大臨床應用潛力的成像技術(shù)，隨著技術(shù)的不斷進步和新探針的開發(fā)，熒光成像內(nèi)窺鏡將更廣泛地應用于各種疾病的診斷和治療中，特別是在提高手術(shù)安全性和確保全切除腫瘤方面顯示出其價值。

關(guān)于昊量光電：

上海昊量光電設(shè)備有限公司是光電產(chǎn)品專業(yè)代理商，產(chǎn)品包括各類激光器、光電調(diào)制器、光學測量設(shè)備、光學元件等，涉及應用涵蓋了材料加工、光通訊、生物醫(yī)療、科學研究、國防、量子光學、生物顯微、物聯(lián)傳感、激光制造等；可為客戶提供完整的設(shè)備安裝，培訓，硬件開發(fā)，軟件開發(fā)，系統(tǒng)集成等服務。