用于脑肿瘤定量检测的微型荧光传感器
系统与控制
2024-06-25 v1 系统与控制
医学物理
摘要
荧光引导手术已成为肿瘤切除程序的重要工具。除了手术期间的肿瘤可视化外，5-氨基叶酸（5-ALA）诱导的 PpIX 还为基于比值荧光测量的定量肿瘤识别提供了途径。为此，荧光成像和光纤探针已实现对癌组织与健康组织的更精确分界。这些感测方法依赖收集肿瘤切除部位的荧光光及其遥控光谱感应，带来了光学损耗的挑战。本文展示了在切除部位使用微型荧光测量系统进行肿瘤检测的可行性。不同于当前体积庞大的系统需进行远程测量，我们采用了尺寸为毫米级的光谱传感器芯片进行定量荧光测量。可靠的切除部位测量需要组织与光电子系统之间稳定的光学窗口，这通过抗污染金刚石窗口实现，该窗口提供稳定的光学透明性。该系统在分辨率为 1×1 mm² 的 surrogate 肿瘤检测中实现了 92.3% 的灵敏度和 98.3% 的特异度。除了解决当前远程感应方法中收集和耦合荧光光的损耗问题，本文所述的小型系统为将其直接集成到肿瘤切除工具中，以实现更精确的手术期间肿瘤识别开辟了道路。
引用
@article{arxiv.2406.15520,
title = {Miniature fluorescence sensor for quantitative detection of brain tumour},
author = {Jean Pierre Ndabakuranye and James Belcourt and Deepak Sharma and Cathal D. O'Connell and Victor Mondal and Sanjay K. Srivastava and Alastair Stacey and Sam Long and Bobbi Fleiss and Arman Ahnood},
journal= {arXiv preprint arXiv:2406.15520},
year = {2024}
}