用于乳腺组织表征的紧凑型光声传感仪器
在生物医学领域，对准确、高效的诊断工具的追求不断发展。光声 (PA) 技术就是其中一项颇具前景的创新技术。在过去的十年中，PA 成像已成为一种可行的成像方式，在许多临床应用中得到证明，并取得了有希望的结果。与传统方法不同，PA 提供了一种非侵入性的方法来探测生物组织，但该技术在广泛的临床应用中仍然受到限制，部分原因是激光源体积大且昂贵。
在《生物医学光学杂志》最近 发表的 一项研究中，印度印多尔理工学院的研究人员公布了一项突破性的进展——一种专为生物医学组织诊断而设计的紧凑且经济高效的 PA 传感仪器。这项概念验证研究采用低成本二极管激光器。它代表着弥合实验室研究和临床应用之间差距的关键一步。
PA用于乳腺组织诊断
该研究着眼于乳腺组织的复杂景观，深入研究了纤维囊性变化的复杂性——这种情况经常被迫在眉睫的乳腺癌幽灵所掩盖。纤维囊性改变可表现为乳房疼痛和可触及的囊性肿块，给临床医生带来诊断挑战。此外，这些变化经常出现在肿瘤周围乳腺实质中，使诊断情况进一步复杂化。
目前的诊断方式，例如超声波和乳房X线照相术，虽然普遍采用，但往往无法提供精确诊断所需的准确性和洞察力。细针抽吸细胞学虽然是诊断程序的主要内容，但受到采样问题的阻碍，需要进一步的侵入性程序，如空心针活检或手术干预。
PA 技术是诊断不确定性领域的希望灯塔。这种创新方法利用激光二极管的力量来探测生物组织，产生声波，揭示组织成分和密度的宝贵见解。通过分析 PA 信号的频谱，研究人员能够辨别正常和患病乳腺组织之间的不同模式。
紧凑且经济高效的 PA 传感
新开发的仪器在一个紧凑的外壳内集成了多个激光二极管，以及一个定制的脉冲电流供应单元。此设置可确保有效的 PA 激励，以 20 kHz 的频率生成精确的 25 纳秒脉冲。随后的数据分析涉及计算频谱以定量评估组织特性。
结果揭示了不同组织类型对应的不同光谱模式。例如，纤维囊性乳腺疾病表现出 1.60 MHz 左右的主频率峰值，表明由于腺体和基质成分增加而导致组织密度增加。相比之下，正常乳腺组织的峰值频率较低，为 0.26 MHz，反映了其纤维脂肪成分。
此外，组织病理学检查验证了这些发现，证实了光谱响应和组织特征之间的相关性。值得注意的是，实验装置根据峰值频率、平均频率和光谱能量等定量光谱参数成功区分了各种组织类型。
对临床实践的承诺
至关重要的是，该研究强调了 PA 技术的潜力——不仅可以提高诊断准确性，还可以简化病理性乳腺组织的采样过程。紧凑型 PA 传感仪器能够提供快速、详细的组织表征，有望彻底改变临床实践。
从本质上讲，这项研究代表了向临床医生提供快速、可靠且具有成本效益的乳腺疾病诊断工具的重大进步。通过实现经济高效且快速的组织诊断，紧凑型 PA 传感仪器可能会彻底改变生物医学实践，提供及时的干预措施并改善患者的治疗结果。
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