德国慕尼黑科技大学的Vasilis Ntziachristos研究员在2018年激光与光电子会议（CLEO 2018）周二上午的全体会议上做报告。

在CLEO 2018第二天的全体会议上，德国慕尼黑科技大学的Vasilis Ntziachristos研究员向全场观众介绍并深入探讨了有关多光谱光声层析成像（MSOT）技术的未来。多光谱光声层析成像技术是一种能够突破生物组织中的光子散射屏障的成像模式，它能够在各种尺度下提供极高的高分辨率，得到清晰的身体内部组织图像。此外，Ntziachristos研究员在演讲中清楚地表明，多光谱光声层析成像的未来应该不仅限于由研究实验室主导，同时该技术的发展也越来越多的受到临床实验的影响。

临床转化

在深入介绍多光谱光声层析成像之前，Ntziachristos花了几分钟时间讲述了他实验室研究过的一些非多光谱光声层析成像模式的经验，以阐明该技术的临床转化过程。事实上，临床转化是慕尼黑科技大学Ntziachristos实验室的重点，他表示：“我们一直在开发自己的系统，而且我们也在进行自己的临床试验，我们拥有足够的基础设施来做到这一点。”

Ntziachristos认为：“多光谱光声层析成像也是一种帮助早期发现疾病的成像技术。临床疾病的早期发现目前在研究关注和资金投入方面都受到低估。治疗很多疾病的最佳方法其实应该是尽早治疗。”他举了他在荧光成像实验室的早期工作中的一个例子，他们实验室的技术能够识别出外科医生通过肉眼观察5倍以上的癌症区域，而且发现了很难被早期发现的早期食管癌。Ntziachristos表示：“我们发现，与人类视觉相比使用荧光检测癌症要好得多。人眼是一种光学探测器，但它已有数千年的历史了，更先进的设备已经能够替代人眼进行观察和检测了。”

荧光技术的优越性使得荧光实验室创办了SurgView公司，Ntziachristos称该公司已在三个月前由博莱科公司（Bracco Imaging）收购用于转化为临床产品。Ntziachristos表示：“我们采用了光学技术，希望目前能够在手术室的设备中找到它的用武之地，为全球患者提供更精确的手术。”

深入了解多光谱光声层析成像

Ntziachristos指出，“荧光技术具有特异性和敏感性，但它们是二维的。我们总是想要更深入的探测。”因此，光声层析成像可以在各种长度范围内提供组织深处的更详细的成像。该技术通过将激光脉冲深入到待成像的组织中起作用：脉冲和组织之间的相互作用产生声波，可以使用超声波检测器在体外探测声波，其传播受到超声波而不是光学衍射的限制。Ntziachristos表示：“我们不再看光，而是听光。”

事实上，Ntziachristos认为他的实验室的多光谱光声层析成像方法是一种“六维模态”。他解释称，该技术不仅涵盖空间的x，y和z的三维空间以及时间维度，还包括光源光谱带的第五维，其响应不同组织和物质中的光学对比度的不同水平，并因此允许进行多种类型生物分子的无标记成像。以及第六个维度——超声波检测器的不同频率。Ntziachristos表示：“我们可以设计一种超宽带探测器，能够很好地解决个别结构如血管和皮肤层的检测问题。”他在全体会议之后的见面会期间解释称：“将超声波分裂成更小的频带将会提高信噪比，这样我们就可以在低频信号之上通过高频信号观察到精细结构。”

更多的细节

多光谱光声层析成像和常规超声成像结果的比较。图片来源：维基共享资源/ Ibmi munich。

这些结果在Ntziachristos的演讲中附带的幻灯片中有详细介绍，这些结果能够提供非常详细的图像，可以帮助诊断炎症、甲状腺癌、恶性黑色素瘤以及代谢和其他疾病，最重要的是所有这些检查都不需要使用内源标记试剂。然而，如何利用多光谱光声层析成像进行临床检查仍然是一门艺术，Ntziachristos表示：“我们现在能够得到一些清晰的图像，但你必须搞清楚这些图像的含义。”

Ntziachristos认为，迄今为止的测试充分证明了该技术的潜在临床价值。他的团队正致力于将该技术应用于临床实验，通过手持式多光谱光声层析成像设备的临床测试，并致力于将多光谱光声层析成像与生物医学诊所的主力技术，即光学显微镜结合在一起。

临床应用

在见面会上，Ntziachristos进一步讨论了将多光谱光声层析成像应用于临床试验的途径。他表示：“超声波唯一能够给出的就是三个维度的信息，还有一些基于时间的信息。虽然超声波能够提供形态信息，但并不清晰。”多光谱光声层析成像通过增加光学通道，使得能够读取超声波无法观察到的结构，Ntziachristos的介绍立即引起了临床医生的共鸣。

Ntziachristos认为：“当我们与很多临床医生交流时，他们都非常兴奋。因为他们从来没有接触过这些东西，所以他们也从来没有这样考虑过。他们阅读我们的论文，并为我们提供了可能的想法，这是以前传统的光学技术从未有过的创新。”

来源：https://www.osa-opn.org/home/newsroom/2018/may/listening_to_light/

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