Multimodal Acousto-Optical Sensing and Fusion Imaging
多模态声光传感与融合成像
疾病发生与发展的过程往往难以直接观测,且常伴随组织在结构、力学和分子水平上的复杂演变。以“癌中之王”胰腺癌和胆管癌为例,由于胰胆组织深藏于腹腔且绝大部分恶性病变起源于内皮层,现有经腹超声、CT、核磁共振和超声内镜等医学成像手段难以深入胰胆管内部进行细致观察,亟需研发能够跨尺度探测的内窥式成像设备。同时,从胰管壁上皮细胞异质性增生、肿瘤深度侵袭,到微血管新生及免疫细胞聚集,胰腺癌的进程牵涉多层次的结构与分子变化。仅依靠高频超声虽能获取一定深度的整体组织与病灶信息,却难以呈现更完整、精确的组织细节与生理指标。

为此,将光学成像方法与超声成像有机结合成为重要趋势:光学相干层析成像(OCT)能在高分辨率下展示上皮结构细节,荧光成像通过探针标记可显示特异性分子事件与新生微血管,而超声在深度方向的优势又弥补了病灶侵袭占位的过程。多模态声光传感与融合成像的构想,正是要将不同成像模式的优势加以融合,为疾病的发生与发展提供更全面立体的评估。然而,在实现这一目标的过程中,尚需攻克微型传感器封装集成的难关,并解决多模态耦合信号的高效解调与处理等技术挑战。通过在硬件和算法两个层面不断创新,才能真正推动多模态声光成像在临床与科研中的落地与应用。