日前,西安电子科技大学生命科学技术学院田捷教授团队成功研发“新型光学-核素多模融合放射性药物激发荧光成像技术”,并在超高灵敏度医学成像领域取得重大突破。
该团队自主研发的光学分子影像手术导航仪于2015年4月在瑞士日内瓦国际发明展览会上首次亮相,获金奖。目前该设备现已取得国家药监局三类医疗器械生产许可证、中国食品药品检定研究院的合格检测报告,并开展了多中心临床实验研究,正在推进产业化。
该团队自主研发的早期肿瘤诊断超高灵敏度成像新技术,已被国家自然科学基金委员会简报2015第7期(总473期)以“我国科学家自主研发早期肿瘤诊断超高灵敏度成像新技术获重大进展”为标题,全文详细报道。该技术以其在无创伤探测早期微小肿瘤领域取得的重大进展,研究成果已发表在《自然通讯》(2015年)等杂志上。相关研究工作由中科院自动化所联合武警总医院、解放军总医院、西安电子科技大学以及第四军医大学共同完成。
据了解,计算机断层扫描(CT)、磁共振成像(MRI)、正电子发射断层显像(PET)等传统的临床成像技术,难以实现早期微小肿瘤病灶的检测。针对医学成像技术在早期微小肿瘤检测上灵敏度不足这一关键科学问题,该团队在国家自然科学基金重大科研仪器设备研制专项等项目支持下,深入对比研究了传统成像技术中探测灵敏度高的核素PET成像和光学成像这两种模态的物理成像原理和关键成像技术,提出将两种成像方式在成像原理上进行深度融合的新型成像技术,即新型光学-核素多模融合放射性药物激发荧光成像技术(REFI)。该成像技术弥补了PET成像的分辨率不足和光学成像的信噪比不足等缺陷。在乳腺癌实验动物模型上,REFI可在肿瘤生长36小时后(直径不足2毫米)即实现精准的肿瘤成像,突破了常规单模态成像灵敏度极限。常规单模态PET成像和光学成像的有效探测时间为肿瘤在体生长72小时后(直径约为5毫米)。
由于REFI在早期微小肿瘤病灶探测的优越性,田捷领导的团队在完成理论创新和动物实验验证的基础上,正在努力推进该项新技术的临床医学转化和应用。该团队已经获得了2项美国发明专利,30项国家发明专利授权及45项国家发明专利的受理,为我国新一代高端医疗影像设备的发展奠定了核心知识产权基础。经过实验室原理样机、原型样机、工程化样机及产品化样机等系列新型成像设备的自主研发,该团队将REFI成像技术应用于术中影像导航肿瘤切除治疗中,并先后在上海东方肝胆医院、解放军总医院、北京协和医院、武警总医院、四医大西京医院、北大附属人民医院等国内九家医院,针对肝癌、乳腺癌、胃癌和肺癌患者开展了初步的临床试验并取得了显著成效。欧洲肿瘤外科协会主席和英国肿瘤外科协会主席在《自然综述肿瘤外科》杂志上对此进行了评价,认为该团队研发的术中分子影像技术将会是个体化精准手术的下一个巨大进步。
该团队的REFI成像技术和新型成像设备在肿瘤诊断与治疗的初步临床试验中展示了巨大的优越性,体现了精准医学和个体化治疗的发展方向,若广泛应用有望将肿瘤的诊疗精度、有效探测时间大幅改善,提高肿瘤治疗的效果和肿瘤患者的5年生存率。目前,田捷团队正在进一步努力,希望相关研究成果及其临床转化在“十三五”期间能够取得更大的突破。
(责任编辑:胡玥)