伊利诺伊大学的研究人员在厄巴纳 - 香槟和华盛顿大学的圣路易斯开发了一个由Morpho Butterfly的眼睛的手术相机。与外科医生佩戴的护目镜相连的相机通过肿瘤结合染料观察外瘤给出的红外信号,使外科医生可以去除所有癌组织。相机在小鼠和人类乳腺癌患者中进行了测试。

Morpho Butterfly的翅膀中的纳米结构造成其独特的蓝色色调,眼睛中的类似纳米结构允许它看到多光谱图像。

虽然许多外科医生依赖于视线和触摸,但在手术过程中发现癌组织,大型医院或癌症治疗中心也可能使用与肿瘤结合的实验近红外荧光剂,以便外科医生可以在专业的显示器上看到它们。

然而,这些机器昂贵,使得小型医院难以采购;非常大,使它们难以适合运行套件并将顺利整合到手术中;并要求灯光变暗,以便仪器可以拿起弱荧光信号,使外科医生难以看。

Morpho Butterfly的眼睛具有专门的纳米结构,可以看到多光谱图像,包括近红外线。该研究团队用相同种类的纳米结构建立了相机,创建了一台小型摄像机,可以同时登记常规彩色图像和近红外信号,而无需暗淡房间灯。为了让外科医生轻松使用,研究人员将相机集成到外科护目镜中。当外科医生穿上护目镜时,它将保护他们的眼睛,同时每当他们想要它时会投射荧光信息。

预计风镜将花费大约200美元,而最便宜的现有FDA批准仪器则为20,000美元。研究人员与华盛顿大学的外科医生合作,在小鼠和人类上进行测试。相机能够在小鼠中找到乳腺癌肿瘤,使用近红外荧光染料,特别是小鼠的癌症类型。由于相机可以在组织表面下方拾取信号,因此外科医生甚至可以通过皮肤定位肿瘤部位。它们可以图像和识别最小化切口的潜在观点。

他们还测试了相机用于在人类乳腺癌患者中寻找哨兵淋巴结。医生需要查找和活检或去除肿瘤周围的所有淋巴结,以查看癌症是否已经传播。他们使用染料使淋巴结更容易看到。在研究中,外科医生使用了常见的绿色染料,也发出红外信号。研究人员比较了医生可以通过通过眼睛寻找绿色的绿色来识别患有乳腺癌的患者的淋巴结,然后使用蝴蝶的眼睛相机寻找红外信号。相机发现了外科医生在视觉上没有看到的淋巴结,结果表明是癌症。这项技术更快,因为荧光的优点之一是您可以通过皮肤或组织看到识别节点。

接下来,研究人员正在努力将相机与内窥镜摄像头系统集成。

有关更多信息,请联系Viktor Gurev AT此电子邮件地址受到垃圾邮件程序的保护。您需要启用Javascript来查看它。


Photonics&Imaging Technology杂志

本文首先出现在2018年11月的问题光子和成像技术杂志。

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