基于非线性光谱成像技术的消化道肿瘤进程监测研究

The new method and new technique of cancer early diagnosis are always goals and dreams of many scientific researcher and clinical doctor and has become an interdisciplinary challenging puzzle. The nonlinear spectral imaging technique is an advanced medical spectral imaging technique based on nonlinear optical effects such as second harmonic generation and multi-photon excited fluorescence. Its application of cancer early diagnosis and evaluation of the treatment has attracted more and more attentions because of spectral image with high sensitivity and high spectral resolution for tissue microstructure, low photonbleaching and high imaging depth in biological tissues. This project brings up an investigation of monitoring digestive tract cancer progression based on nonlinear spectral imaging technique. We will mainly study the establishment of optical diagnostic criterion to monitor cancer progression based on nonlinear spectral imaging technique and realize clinical application of endoscopic biopsy specimens from digestive tract. This will provide important fundamental data and scientific evidence which nonlinear spectral imaging technique ultimately develops into "optical biopsy" imaging technique with submicron high spatial resolution, high contrast, noninvasive, real time in molecular level- - -nonlinear optical endoscopy.

肿瘤早期无损诊断的新方法和新技术一直是众多科研工作者和临床医生共同努力寻找的目标和梦想，并已成为一个跨学科的挑战性难题。非线性光谱成像技术是基于飞秒激光与生物组织内在成分相互作用发生的谐波效应和多光子激发荧光等非线性光效应的一种先进的医学光谱成像技术，由于其具有对组织微结构高灵敏度和高空间分辨光谱成像、对生物组织的低杀伤性和成像深度深等优点，而在肿瘤的早期诊断和治疗评估中的应用发展方面日益引起关注。本项目提出了"基于非线性光谱成像技术的消化道肿瘤进程监测研究"，将重点围绕非线性光谱成像技术用于肿瘤进程监测的光学标准的建立、实现在消化道肿瘤内镜活检样品无损诊断上的临床应用进行研究，为非线性光谱成像技术最终发展成为临床医学亚微米高空间分辨率、高对比度、无损、实时、分子水平的"光活检"成像技术- - -非线性光学内窥镜提供重要的基础数据和科学依据。

非线性光谱成像技术是基于飞秒激光与生物组织内在成分相互作用发生的谐波效应和多光子激发荧光等非线性光效应的一种先进的医学光谱成像技术，由于其具有对组织微结构高灵敏度和高空间分辨光谱成像、对生物组织的低杀伤性和成像深度深等优点，而在肿瘤的早期诊断和治疗评估中的应用发展方面日益引起关注。本项目利用非线性光谱成像技术，建立了监测胃肠腺癌、食管癌和乳腺导管癌进程的光学诊断标准；以结直肠肿瘤和胃肿瘤边界的识别和肿瘤浸润深度的识别为重点，开展了该技术在消化道肿瘤内镜活检样品无损诊断上的临床应用研究，为该技术发展成为非线性光学内窥镜，在肿瘤筛选、监测以及结直肠肿瘤内镜粘膜切除和内镜粘膜下切除手术的应用，提供了实验数据和科学依据。.. 本项目发表论文 31 篇，其中， SCI收录26篇，EI 收录5篇；参加国内外学术交流会议并在会议上交流与本项目相关的学术报告9次，其中，3次为邀请报告。申请或授权国家发明专利 3 项：课题组负责人依托本项目的支持，指导光学和光学工程专业的博士研究生2名、硕士生6名。2015年，项目负责人作为“医学光电信息技术”教育部科技创新团队负责人，主持申报2015年教育部“创新团队发展计划”滚动支持获批。