광음향 단층촬영기의 개발

암은 영국 개인의 거의 50%에 영향을 미치며 전체 사망의 약 30%를 차지합니다. 거의 모든 암의 경우 예후와 치료는 기본적으로 진단 시 퍼진 정도, 즉 종양 단계에 따라 달라집니다. 예를 들어, 창자 벽에 국한된 초기 단계의 창자(결장직장) 암은 치료율이 거의 95%인 반면 림프절(LN)로 퍼질 때까지 50% 미만입니다. 유사하게, 유방암에서 LN 침범이 있는 환자는 영향을 받는 결절을 제거하기 위해 더 광범위한 수술이 필요할 수 있으며 작은 양의 결절 종양이 있는 경우에도 LN 질환이 없는 환자보다 장기 생존율이 낮습니다. 대부분의 다른 고형 장기 악성 종양에 대해서도 마찬가지입니다. 따라서 일반적인 종양학적 원칙으로서 진행성 질환을 가진 환자는 종종 수술 전(신보강) 화학요법, 방사선요법 또는 둘 다와 같은 보다 공격적인 치료가 필요합니다. 최종 치료가 시작되면 일반적으로 더 광범위한 수술 / 방사선 요법이 필요합니다.

이러한 치료 의사 결정은 기본적으로 특정 환자에게 질병이 퍼졌는지 여부에 대한 사전 지식에 따라 달라집니다. 이를 위해서는 몸 전체에 암이 퍼지는 범위와 해부학적 위치를 정확히 찾아내도록 설계된 일련의 테스트가 필요합니다. 이는 일반적으로 의료 영상 검사(예: 초음파, 컴퓨터 단층촬영[CT], 자기공명영상[MRI] 및 핵의학 기술(예: 양전자 방출 단층촬영[PET]) 및 조직 샘플링(생검). 불행하게도, 이러한 기술은 원발성 암의 국소 병기와 국소 LN으로의 확산 모두에 대해 불완전합니다. 예를 들어, 일부 암에서 악성 LN의 50% 이상이 10mm 미만으로 측정되며, 이는 기존 의료 영상을 사용하여 비정상 림프절을 정의하는 데 가장 일반적으로 사용되는 컷오프입니다[9]. 따라서 많은 종양의 경우 외과적 제거 또는 방사선 요법으로 전체 국소 LN 그룹을 치료하는 것이 일반적입니다. 이 전략은 많은 사람들에게 과잉 치료의 위험이 있으며 그러한 광범위한 조직 손상과 관련된 부작용을 초래합니다. 원발성 종양과 관련하여 국소 종양 전이의 정확한 정도에 따라 보다 근본적인 절제가 아닌 제한된 국소 절제가 달성될 수 있는지 여부가 결정될 수 있습니다. 국소 및 지역 결절암 병기를 개선할 수 있는 신속하고 비침습적이며 내약성이 우수한 검사는 보다 정확한 개별화된 치료 전략을 즉시 허용하기 때문에 큰 임상적 가치가 있을 것입니다.

광음향 단층촬영(PAT)은 이러한 긴급한 임상적 요구를 해결하는 데 도움이 될 수 있는 비교적 새로운 기술입니다. PAT는 이미징된 조직의 고유 구성 요소에 의한 특정 파장(종종 적외선 스펙트럼)의 레이저 생성 광 흡수에 의존합니다. 이러한 흡수는 초음파인 음파(즉, 매우 높은 빈도). 그런 다음 임상 초음파 스캐너에서 사용하는 것과 유사한 방식으로 이미지를 재구성할 수 있습니다. 여러 파장에서 이미징함으로써 물, 지질(지방) 및 헤모글로빈(적혈구 및 혈관 내)의 조직 분포를 매우 높은 해상도(~100미크론)로 매핑할 수 있으므로 PAT가 작은 부피를 묘사할 수 있는 가능성을 높입니다. 기존 기술로는 불가능한 종양.