熒光成像內窺鏡—激光技術在醫療成像與治療中的創新應用

內窺鏡檢查是腫瘤學中檢測和切除并且已經逐漸成為腫瘤的腫瘤或癌前病變的特別重要的工具。

內窺鏡成像通常使用正常白光進行。然而某些腫瘤在白光下可能難以檢測到，因為所有結構都被照亮，對惡性病變沒有特異性。因此，通過對患者使用特殊的熒光染料，使熒光染料優先積聚到惡性病變中，這樣在特定波長的光被激發時，惡性組織和健康組織之間的對比度就會增加，此為熒光成像內窺鏡。

熒光成像內窺鏡在醫學中的應用背景涉診斷與評估治療效果。在腫瘤檢測方面，研究顯示熒光定量內窺鏡（QFE）可以用于術前新輔助治療效果的評估。例如在直腸癌患者中，QFE識別活性腫瘤組織的準確率達到92%，顯著高于MRI與白光內窺鏡的結果。這是因為熒光成像內窺鏡可以直接量化腫瘤組織與正常組織之間的差異，幫助醫生發現白光內窺鏡無法識別的腫瘤組織。

熒光成像內窺鏡的技術原理基于一種非侵入性成像技術，它利用特定的熒光物質或探針來觀察和記錄生物體內的生物過程。這些探針在激發光（通常是激光）的照射下會吸收光能并發出長波長的熒光。這種熒光可以通過特定的成像系統捕捉，從而在臨床上幫助醫生進行腫瘤等病變組織的識別和定位。具體到內窺鏡應用中，熒光成像通常用于增強病變組織與正常組織的對比，這對于腫瘤的早期診斷和治療尤為重要。例如，熒光成像可以通過標記腫瘤組織來幫助醫生在手術中更準確地識別和切除腫瘤，提高手術的成功率和患者的生存率。

熒光成像的一個關鍵技術是熒光壽命成像顯微術（FLIM），它通過記錄熒光衰減的時間來提供關于生物分子環境的更多信息。此外，總內反射熒光顯微術（TIRFM）是另一種熒光成像技術，它利用蒸發波僅在樣品表面附近激發熒光，用于研究細胞膜附近的分子過程。

這兩種技術的關鍵在于選擇適合的光源，通過精心選擇和優化激光器，能夠更好地匹配不同熒光染料或探針的激發波長，才能實現成像效果，而激光器因其高強度、單色性和精準聚焦特性成為理想的激發光源。激光器能夠以特定波長準確的激發熒光染料或探針，從而提高成像的對比度和精度。這為成像提供了更豐富的細節，有助于準確定位病變組織，并識別其與周圍組織的界限。

在此技術中，上海昊量光電和Modulight聯合推出的醫療激光系統ML7710具有優勢。它通過多波長激光光源實現多種熒光的激發，并且配備了RGB（紅、綠、藍）白光光源，以便在成像中可以輕松過濾特定波長的光線。該平臺允許為不同的熒光染料配置特定的激發光源，例如488 nm用于熒光素，785 nm用于吲哚青綠（ICG），405 nm用于5氨基乙酰丙酸（5ALA），689 nm用于IRDye700等。

醫療激光系統ML7710的高亮度激光可用于多種醫療應用，在熒光成像內窺鏡中，輸出的光可與行業標準的內窺鏡導光系統相兼容，無需額外的光學元件。此外，它的去散斑技術能顯著減少樣本上的散斑（粗糙表面的不規則性會導致散射光波的隨機干涉，形成了一種看似雜亂無章的明暗圖案）現象，為高精度的成像提供支持。

ML7710醫療激光系統還具有云連接功能，能夠進行遠程配置、數據記錄和參數調整。醫療團隊可通過互聯網監控治療過程中的數據，并在治療期間實時查看，從而借助云服務平臺進行更深入的分析。此外，光學纖維的設計確保在治療時收集和確認腫瘤組織的光強度數據，為光敏劑的漂白過程和治療效果提供直觀的指導。

ML7710醫療激光系統在臨床應用中已展示了其多方面的優勢，尤其在熒光引導的手術和內窺鏡成像方面。以下臨床應用實例，展示了該技術在實際醫療操作中的效用：

內窺鏡熒光成像：為內窺鏡成像提供了白光和定制的熒光波長光源。這種配置支持行業標準的內窺鏡光導，無需額外的光學元件，并集成了主動去散斑功能，顯著降低樣本的散斑量，提供更清晰的圖像

膀胱癌治療：通過689 nm波長的激光照射，提供了針對性強的照明，幫助醫生精確照亮并治療局部乳頭狀腫瘤和覆蓋更廣范圍的原位癌（CIS）腫瘤。該系統的靈活性允許與市場上的商用柔性膀胱鏡兼容，提供了一個可遠程調節治療配置的高度定制化解決方案。

熒光引導的手術：在腦腫瘤（如膠質母細胞瘤）的切除手術中。該系統利用5氨基乙酰丙酸（5ALA）誘導的熒光來增強腫瘤邊界的可視化，使得手術更為精準，有助于完整地切除腫瘤并降低復發率。

這些應用案例體現了該醫療激光系統在提高疾病檢測率、手術準確性和治療效果方面的顯著優勢，尤其是在處理難以用常規方法檢測的腫瘤時。此外，ML7710醫療激光系統的實時數據監控和云分析功能進一步強化了其在個性化醫療和精準治療領域的應用潛力。

熒光成像內窺鏡技術是一種具有重大臨床應用潛力的成像技術，隨著技術的不斷進步和新探針的開發，熒光成像內窺鏡將更廣泛地應用于各種疾病的診斷和治療中，特別是在提高手術安全性和確保全切除腫瘤方面顯示出其價值。

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