皮膚是人體最大的器官,，當(dāng)前國內(nèi)綜合醫(yī)院皮膚病患者通?？烧嫉介T診量的10%左右,，如何更好地進(jìn)行皮膚病診斷，是擺在所有醫(yī)生面前的一道難題,。
近日,，中科院蘇州醫(yī)工所經(jīng)過近一年時(shí)間的技術(shù)攻堅(jiān)，自主研發(fā)出皮膚CT樣機(jī),，正在開展相關(guān)工程化工作,。產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)后，將有望打破國際市場壟斷現(xiàn)狀,，極大降低同類型設(shè)備使用成本,。
皮膚影像學(xué)的誕生
皮膚病是皮膚受到內(nèi)外因素的影響后，其形態(tài),、結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生變化,，產(chǎn)生病理過程，并相應(yīng)地產(chǎn)生各種臨床表現(xiàn),。皮膚病會(huì)嚴(yán)重影響人們的生活質(zhì)量,，惡性皮膚疾病如黑色素瘤、基底細(xì)胞癌等甚至危及生命,。
皮膚科臨床的發(fā)展需要無創(chuàng),、原位,、實(shí)時(shí),、動(dòng)態(tài)的檢測方法，對(duì)可疑皮損進(jìn)行重復(fù)檢查,，提供客觀量化的評(píng)價(jià)指標(biāo)。臨床的需求促進(jìn)了皮膚影像學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展,。
“針對(duì)皮膚疾病的早期準(zhǔn)確診斷有著重要意義,。”中科院蘇州醫(yī)工所研究員、江蘇省醫(yī)用光學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任張運(yùn)海對(duì)《中國科學(xué)報(bào)》記者說：“皮膚影像學(xué)是利用現(xiàn)代超聲,、光學(xué)等手段對(duì)皮膚病進(jìn)行無創(chuàng)、原位,、動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)診斷的一門新型技術(shù)學(xué)科,。”
過去十幾年,，作為醫(yī)學(xué)影像學(xué)分支的皮膚影像學(xué)取得了長足的進(jìn)步，包括皮膚鏡,、皮膚共聚焦技術(shù)、多光子成像,、光學(xué)相干層析成像和光聲成像等多種成像技術(shù)用于臨床疾病診斷已成為可能。
張運(yùn)海說：“皮膚鏡是臨床中常采用的一種檢測手段,，然而采用可見光工作的皮膚鏡只能對(duì)皮損表面進(jìn)行檢查，對(duì)于深層皮膚結(jié)構(gòu)無能為力,。”
面對(duì)目前的醫(yī)療需求,，皮膚CT(又稱皮膚共聚焦顯微鏡)應(yīng)運(yùn)而生,。它基于反射式共聚焦成像的皮膚原位、在體,、實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)三維成像技術(shù)實(shí)現(xiàn)了皮膚計(jì)算機(jī)斷層掃描成像,，克服了皮膚鏡檢查的局限性,，是具有廣闊發(fā)展前景的無創(chuàng)性皮膚影像學(xué)產(chǎn)品。
“這種設(shè)備技術(shù)門檻非常高,，目前市場上只有美國一家公司有研發(fā)生產(chǎn)能力，每臺(tái)設(shè)備售價(jià)折合人民幣150多萬元。”張運(yùn)海介紹道,。
共聚焦顯微鏡顯神通
面向皮膚病診斷，皮膚組織病理學(xué)成為許多皮膚疾病診斷的“金標(biāo)準(zhǔn)”,。但這種方法需要活檢取材,，這種有創(chuàng)的方式,，非常容易導(dǎo)致患者疼痛、留下瘢痕,。同時(shí),，病理切片制作費(fèi)時(shí)費(fèi)力,，而且僅能提供活檢部位的信息。
“細(xì)胞制成切片后,，已經(jīng)失去了生理狀態(tài)信息,。當(dāng)醫(yī)生遇到監(jiān)測疾病變化,、評(píng)價(jià)療效、確定皮損邊界等情況時(shí),，常常需要活檢,，這一切都大大降低了患者的依從性,。”張運(yùn)海表示。
針對(duì)皮膚共聚焦成像技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用研究,，國外一直領(lǐng)先于國內(nèi),。談起這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展，張運(yùn)海如數(shù)家珍,。
1995年,，共聚焦技術(shù)開始應(yīng)用于人活體皮膚成像，奠定了皮膚共聚焦成像在皮膚科推廣應(yīng)用的基礎(chǔ),。2000年,，美國Lucid公司推出了至今用處最廣的商品化皮膚共聚焦成像系統(tǒng)。
當(dāng)前,，張運(yùn)海的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)掌握了共聚焦顯微鏡關(guān)鍵技術(shù),，研發(fā)出達(dá)到國際主流水平的激光掃描共聚焦顯微鏡,。在此基礎(chǔ)上，張運(yùn)海課題組研制出了基于830nm激光光源的皮膚CT樣機(jī),，實(shí)現(xiàn)了深度達(dá)150微米,、橫向分辨率達(dá)1.5微米的技術(shù)指標(biāo),。
張運(yùn)海說：“皮膚CT以近紅外激光作為光源，利用皮膚中黑色素和角蛋白等不同細(xì)胞結(jié)構(gòu)的折射率差異,，實(shí)現(xiàn)皮膚組織結(jié)構(gòu)的無創(chuàng)在體三維成像，為皮膚細(xì)胞病理結(jié)構(gòu)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)觀測提供有效的技術(shù)手段,，具有無創(chuàng),、無痛,、實(shí)時(shí)、檢查方便等優(yōu)點(diǎn),。”
研究期間，課題組共申請(qǐng)6項(xiàng)發(fā)明專利及3項(xiàng)實(shí)用新型專利,，并且研制出了基于830nm激光光源的皮膚CT樣機(jī),。
皮膚CT樣機(jī)適用于黑色素瘤病變,、基底細(xì)胞癌、鱗狀細(xì)胞癌,、銀屑病,、白癜風(fēng)等臨床皮膚疾病的診斷。除此之外,，皮膚CT還可以用于皮膚美容等領(lǐng)域，用于客觀評(píng)價(jià)皮膚的老化或損傷程度,。
醫(yī)工結(jié)合促進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)化
“從臨床中來，到臨床中去”,，是醫(yī)療創(chuàng)新領(lǐng)域十分重要的準(zhǔn)則,。解決臨床問題,，才是醫(yī)療創(chuàng)新的根本宗旨。皮膚CT的成功研發(fā),，正是蘇州醫(yī)工所“醫(yī)工結(jié)合”的優(yōu)秀案例。
在去年與吉林的一場對(duì)接會(huì)中,，來自吉大一附院皮膚科的一位醫(yī)生提出了關(guān)于皮膚CT的需求。“他們需要一臺(tái)皮膚科診斷儀器,，可以滿足大多數(shù)皮膚疾病的影像學(xué)診斷，如黑色素瘤病變,、白癜風(fēng),、銀屑病,、濕疹、黃褐斑,、扁平苔蘚、淺表真菌病等,。”張運(yùn)海說。
如何自主研發(fā)皮膚CT,，打破國際壟斷，讓更多醫(yī)院皮膚科買得起,、用得起設(shè)備?在蘇州醫(yī)工所“醫(yī)工結(jié)合”專項(xiàng)基金的支持下,，張運(yùn)海課題組與吉大一附院開展了合作,。
作為專項(xiàng)基金，只要醫(yī)生提出想法,，蘇州醫(yī)工所經(jīng)遴選后決定立項(xiàng)研發(fā)的項(xiàng)目,，就會(huì)給予醫(yī)生20%~50%的收益比例，并納入蘇州市科技計(jì)劃指導(dǎo)性項(xiàng)目,。包括皮膚CT項(xiàng)目在內(nèi),，目前“醫(yī)工結(jié)合”計(jì)劃已征集305個(gè)項(xiàng)目，其中立項(xiàng)89個(gè),，涉及蘇州、上海,、長春3個(gè)地區(qū)，6家三甲醫(yī)院,，100個(gè)科室的137名醫(yī)生。
同時(shí),，蘇州醫(yī)工所與多家三甲醫(yī)院建立緊密合作關(guān)系，通過與復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院,、蘇州大學(xué)附屬第一醫(yī)院等近15家醫(yī)院簽訂合作協(xié)議,，蘇州醫(yī)工所與醫(yī)院共建研發(fā)機(jī)構(gòu)、定期交流需求,、聯(lián)合申請(qǐng)項(xiàng)目,，將醫(yī)工結(jié)合真正做到常規(guī)化。
張運(yùn)海說：“目前課題組還在研發(fā)調(diào)試手持便攜式皮膚CT樣機(jī),。手持式皮膚CT更便于醫(yī)生進(jìn)行操作,，對(duì)于臺(tái)式皮膚CT不能檢測的皮膚部位也能方便地進(jìn)行檢測。”
