簡(jiǎn)潔快照式單光路內(nèi)窺系統(tǒng)可檢測(cè)胃腸道癌癥細(xì)胞核

10月前發(fā)布在 7X24h 資訊

西安交通大學(xué)第二附屬醫(yī)院消化內(nèi)科秦斌醫(yī)生團(tuán)隊(duì)與西安交通大學(xué)物理學(xué)院空間光學(xué)研究所穆廷魁教授團(tuán)隊(duì)開發(fā)出一種快照式偏振散射光譜術(shù)（PLSS），這種非侵入式的光學(xué)診斷工具能夠獲取常規(guī)白光內(nèi)窺鏡無法提供的上皮細(xì)胞核的尺寸形態(tài)信息。近日該研究成果發(fā)表在Laser & Photonics Reviews上。

在前期研究基礎(chǔ)上，本研究首次推出一種新型的簡(jiǎn)潔快照式單光路PLSS內(nèi)窺系統(tǒng)，僅由一束照明光纖光路和一束收集光纖光路組成。為在收集光路實(shí)現(xiàn)快照式測(cè)量，首次提出僅由單個(gè)多級(jí)延遲器和線偏振片組成的光譜調(diào)制模塊，并將其集成在內(nèi)窺鏡的遠(yuǎn)端位置，以編碼偏振散射光譜。隨后，使用先驗(yàn)約束的壓縮感知算法對(duì)調(diào)制光譜進(jìn)行解碼，進(jìn)而從多次散射光譜中分離出單次散射光的Stokes光譜。解碼后的Stokes光譜可用于迭代反演細(xì)胞核的尺寸分布，但是迭代過程比較耗時(shí)。為此研究團(tuán)隊(duì)又提出了一種新的癌癥診斷指標(biāo)——WSSL（Weight of single scattered light）。與傳統(tǒng)的迭代方法相比，直接計(jì)算的WSSL省卻了復(fù)雜的模型反演步驟，使得診斷更快、更準(zhǔn)、更適用于臨床環(huán)境。

據(jù)悉，在前期研究中合作團(tuán)隊(duì)曾首先提出了一種快照式單光路PLSS體外系統(tǒng)并驗(yàn)證了方法的可行性，隨后又提出了一種數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的貝葉斯神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)框架以加速早癌細(xì)胞核尺寸的反演。

胃腸道癌癥是全球主要的健康挑戰(zhàn)和致死原因之一，早期檢測(cè)和治療對(duì)提高生存率至關(guān)重要。早期癌癥通常表現(xiàn)出異常的細(xì)胞核形態(tài)，但目前尚無儀器能在活體直接檢測(cè)細(xì)胞核。這一技術(shù)在一定程度上解決了傳統(tǒng)PLSS內(nèi)窺系統(tǒng)的問題，并為實(shí)現(xiàn)像素級(jí)的PLSS成像內(nèi)窺鏡技術(shù)帶來了希望。（來源：中國科學(xué)報(bào) 嚴(yán)濤）