诊断皮肤癌的手持设备

2019-11-25 304健康相关癌症

即使是最好的皮肤科医生也无法通过眼睛来诊断皮肤癌,他们只能依靠放大镜来检查可疑的瑕疵,用手术刀来切割组织进行分析。现在,史蒂文斯理工学院(Stevens Institute of Technology)的研究人员利用手机和机场安检扫描仪中使用的短波射线,开发出一种诊断皮肤癌的手持设备,可以判断病变是癌变还是良性---这项技术最终可以被整合到一种手持设备中,可以在不用手术刀的情况下快速诊断皮肤癌。

这项工作由史蒂文斯生物电磁学实验室主任Negar Tavassolian和博士后Amir Mirbeik-Sabzevari领导,它不仅能够将不必要的活组织检查减少50%,而且有可能扰乱美国53亿美元的最常见癌症诊断市场,美国每天有9500人被诊断出患有皮肤癌。

“这可能是革命性的,”第一作者Mirbeik-Sabzevari说。“没有其他技术具备这些能力。”

诊断皮肤癌的手持设备

该团队的技术使用的是毫米波辐射——与手机和机场安检扫描仪使用的短波辐射相同。毫米波射线可以穿透某些材料,然后反射到其他材料上,这就是机场安检人员在通过扫描仪时,如果你把钥匙放在口袋里,他们是怎么知道的。就像金属比身体反射更多的能量一样,癌变的肿瘤比健康的皮肤反射更多校准过的能量,这使得通过寻找反射热点来识别病变组织成为可能。

最新的测试是对来自哈肯萨克大学医学中心的外科医生采集的活组织切片进行的。Tavassolian和Mirbeik-Sabzevari自定义建立了天线来生成这种活检组织的高分辨率图像,并发现他们可以像实验室测试一样精确地绘制微小肿瘤。癌细胞比健康组织多反射约40%的校准能量,这表明毫米波的反射率是一个可靠的标志癌组织。

技术已被证明

“我们已经证明这项技术可以用于快速检测皮肤癌,”Tavassolian说。“这是朝着我们的最终目标迈出的重要一步,我们的最终目标是开发一种手持设备,它可以安全直接在皮肤上使用,几乎可以即时诊断特定类型的皮肤癌——包括致命的黑色素瘤——基于它们各自的反射率特征。”

虽然支撑该设备的技术是创新的,但它也很便宜。因为它涉及到手机内部相同的基本电路,所以制造成本会很低。

“事实上,它应该可以让制造成本低于1000美元,甚至在低产量,“Tavassolian说“这是一样的放大工具已经使用的皮肤科医生,和一个数量级低于激光成像工具,也往往是慢,笨重,比毫米波扫描仪不准确。”

由于毫米波射线可以穿透皮肤,这种扫描仪可以生成实时的肿瘤三维图像,这可以指导外科医生,并消除多次反复的活检以完全切除癌变组织的需要。这些设备还可以被配置成自动解释图像,并在不需要训练有素的操作人员的情况下,提供基本的诊断信息——比如让医生检查的警告。Tavassolian说:“我们可以把这些诊断皮肤癌的手持设备放在药房里,这样人们就可以进行检查,并在必要时去看医生。”“人们不需要等待几周才能得到结果,这将拯救生命。”

引用

Stevens Institute of Technology. "Handheld device to diagnose skin cancer." ScienceDaily. ScienceDaily, 17 September 2019.
www.sciencedaily.com/releases/2019/09/190917160138.htm.

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