薛平教授研究组研制成功新型内窥光学相干成像探头

2013年10月28日

薛平教授研究组研制成功新型内窥光学相干成像探头

癌症是威胁人类生命健康的主要疾病之一,癌症的有效治疗关键在于早期诊断。光学相干成像作为一种无损伤无标记,三维高分辨的新型生物光学影像技术,结合内窥镜技术,能够解决光的穿透深度问题,对病灶进行无损的“光学活检”,有望代替有创的临床病理切片分析,从而提供一种新型的癌症早期诊断手段。与此相关,高分辨率、大范围、无盲区扫描成像的内窥光学相干成像探头的研究则是非常关键的一个内容,特别是基于微光机电系统的探头是研究的热点之一。

最近,实验室博士生陈天元、张宁等,在导师薛平教授的指导下,与物理系周铁英教授合作,经过多年的探索,自主设计并研制了一种新型概念的由中空超声马达驱动的内窥光学相干成像探头。该探头外径仅1.5毫米,而光学分辨率达到6.6微米(横向)x7.5微米(纵向),是前端扫描成像探头目前分辨率最高的。进一步,中空马达驱动的专利设计,完美分离了光学探测和电控线路,导线不再阻挡探测光,从而解决了长期困扰人们的“导线遮挡形成图像伪影”的难题。此外,通过特制非球面物镜,可提供侧向360度高分辨成像,并大大缩短了前部硬端的长度。这种新型全视场环形扫描探头的特性,在内窥光学相干成像应用于早期癌症临床诊断等方面,具有重要的意义。

该研究成果“Tiny endoscopic optical coherence tomography probe driven by a miniaturized hollow ultrasonic motor”发表在2013年8月15日的生物光学知名期刊Journal of Biomedical Optics. 18(8), 086011上,该领域著名的OCT News(Optical Coherence Tomography News)随即在8月21日将该工作列为featured article 进行了报道(http://www.octnews.org/archives/?page=13)。因为工作的特色,随后又在10月13日进一步再将该工作列为feature of the week 进行了重点特色介绍。http://www.octnews.org/articles/4937563/feature-of-the-week-tsinghua-university-demonstrat/#disqus_thread。

OCT News通常会在相关领域众多文章中,挑选最有特色的工作,作为feature of the week进行为期一周、每周一篇的重点特色介绍。去年薛平教授研究组对活细胞胚胎发育的研究,也曾被feature of the week进行了重点特色介绍。

本工作得到国家基金委、科技部和清华大学科研计划资助。