技術簡介 |
乳癌是全球女性(包括台灣)好發性惡性腫瘤,在女性腫瘤中發生率第一、死亡率第四;乳癌早期發現(篩檢、診斷)早期治療為其關鍵;目前臨床常規醫學影像設備,如X光乳房射影、超音波及核磁共振 等,分別有有輻射疑慮、擠壓式量測造成疼痛、人為操作影響及價格昂貴 等個別問題。本技術設計開發俯臥順應式環形掃描檢測平台,結合同步多頻率頻域式光學量測技術,基於個別組織 (如皮膚、肌肉、脂肪等)光學特性差異,以及腫瘤組織血紅素濃度增加、含氧飽和程度降低 等性質,使得以近紅外光(Near Infra-red, NIR)特定波段為光源所重建組織吸收/散射係數影像有的差異,藉此區分正常與腫瘤組織。前端光資訊量測,機台光通道僅輕微接觸受試者乳房,無輻射及人為介入操作之疑慮;後端所發展的影像重建反算程式,構成俯臥式擴散光學斷層造影系統(Diffuse Optical Tomography, DOT)。 本系統技術相較當今類似造影設備有兩項特色: (i)順應式彈性光通道光資訊掃描 基於臨床人體試驗經驗,不少受試者俯臥於檢測床乳房自然下垂於檢測區時,乳房幾何外型近似半橢球,而橫切面輪廓為橢圓;當今文獻所見的俯臥式機台,則均為同進同出固定光通道掃描模式。本技術在俯臥式掃描機台裝設可局部位移的彈性光通道機構,使得個別光通道均能順應受檢者乳房輪廓進行量測,並以光學式位移計擷取受試者乳房輪廓。順應式光通道可避免掃描檢測光通道與非圓剖面乳房的量測空隙,使光學係數影像重建的有限元素模型與乳房輪廓一致,提高所重建影像正確性。此外,俯臥式掃描機台的機構設計,藉由光源及光接收通道分區設置,取得掃描時間與掃描間格角度的妥協,能縮短掃描時間也未失去量測的空間解析度。 (ii)同步多頻率電源驅動光源 當今文獻發表均為順序式多頻電源驅動光源,進行光資訊量測;本技術以同步多頻率電源驅動光源進行乳房掃描光資訊收集,以光電倍增管擷取其表面射出之光資訊,透過前置放大器轉成電壓訊號,解調電訊號藉資料擷取器接收後,以程式分析大小與相位差訊息。本技術能在同一掃描量測時間獲取多個光衰減及相位落後資訊,縮短受試者受測時間;一般而言,光資訊多能夠提高後續計算影像背景組織與腫瘤組織間的對比度,改善腫瘤分辨率。 |