光学探针可以改善乳腺癌去除

在光学学会（OSA）期刊生物医学光学表达中，西澳大利亚大学（UWA）的研究人员描述了一种新的装置，它将光纤探针融入可穿戴顶针中。

保乳手术是乳腺癌最常见的手术治疗方法，在保乳手术中，外科医生触摸并压缩组织，以确认较硬的癌组织被切除。几天后进行组织病理学检查，以确保整个肿瘤被切除。如今，接受这种手术的患者中，有20%到30%需要进行另一种手术，因为组织病理学检查显示癌细胞仍然存在。该论文的第一作者罗文·w·桑德森(Rowan W. Sanderson)说:“我们的新探针旨在通过量化、高分辨率的组织刚度成像，增强外科医生的主观触感。”“这可以使在第一次乳房保留手术中更容易发现和切除所有的癌组织，这将减少伴随再次切除的身体和心理负担和成本。”

手指安装探针使用称为定量微弹素摄影（QME）的技术来将触摸感转化为高分辨率图像。QME使用来自称为光学相干断层扫描（OCT）的光学成像技术的测量，通过测量光的反射或“回声”产生高分辨率，通过光线结构的组织结构进行深度解析的图像。

为了使用该装置，在记录OCT图像的同时，将安装的探针垂直于组织压入组织。“通过保留触感，我们的目标是节省现有的临床工作流程，增加这项技术将采用更广泛的临床用途的可能性，”桑德森说。

为了精确测量弹性，研究人员开发了新的信号处理方法，使用定制算法来处理扫描过程中不一致的运动和压力。新利18官方3D打印技术帮助他们以一种简单而经济的方式快速制作出探测器外壳的原型。Sanderson说:“我们的手指式探针可以精确地检测硬度的微小变化，这是疾病的指示。”“体积小使得它非常适合在外科手术腔等狭窄空间进行成像。”

组织测试

为了验证探头，他们开始通过在被称为硅氧烷幻像的材料上测试，设计用于模仿乳房中的健康和患病组织。这些测试表明，手指安装的探针的精度为87％，略低于传统的台式QME系统，但仍然足够高用于潜在的临床用途。

然后，它们使用探针测量通过加热袋鼠肌肉样品引起的刚度变化。该实验表明，在加热过程之后，肌肉样品突出的刚度6倍。通过横向横跨含有僵硬的夹杂物的硅树脂体模扫描探针来获得初步2D图像。虽然它表现出比在没有扫描的实验的情况下较低的精度，但是研究人员表示，通过刷制操作员手指的成像前景非常令人鼓舞。“样本功能之间的对比仍然很明显，这表明2D扫描持有很多承诺，”桑德森说。

研究人员现在正在努力将探头的光学组件嵌入到手术手套中，该手套将保持手动触摸的触摸灵敏度和灵活性。它们还提高了2D扫描的准确性。