LUCA設備能更好地進行甲狀腺癌篩查

甲狀腺結節是一種常見的病理，超聲篩查的患病率為19-76%，女性發病率更高。目前，用于評估結節惡性程度的醫學方法，包括先進行超聲檢查，然后進行多普勒超聲檢查，然后進行活檢。

然而，這些方法表現出低特異性和低靈敏度。這種準確診斷甲狀腺腫瘤的有效性不足，導致許多不清楚或未被注意到的病例、以及許多其他接受不必要手術（假陽性），并增加醫療保健成本的病例，更不用說降低患者的生活質量了。

歐盟資助的甲狀腺結節激光和超聲聯合分析儀（LUCA）項目，始于2016年，在其持續5年的時間里，它致力于開發一種新的低成本近紅外光學設備，結合超聲搜索為醫生提供所需的增強信息，以便在甲狀腺結節篩查中提供更好、更具體的結果。這種設備的目的，主要是為了更好地診斷這種類型的癌癥，因為到目前為止，還沒有準確的方法來確定甲狀腺腫瘤是良性還是惡性。

LUCA設備是一種多模式平臺，將近紅外光、時間分辨光譜（TRS）、漫反射相關光譜（DCS）和超聲結合在一個設備中。

使用LUCA進行臨床測試

該研究，最近發表在BiomedicalOpticsExpress上，由聯盟成員撰寫，報告了幾個研究案例和臨床測試，以驗證LUCA設備實現的測量的準確性和高質量。作為第一步，使用phantom1測試對TRS和DCS模塊進行獨立測試，以驗證兩者在不同歐洲醫療標準化協議下的性能。

對于前一個模塊，使用一組不同吸收和散射的固體模型，來評估設備檢測吸收和散射變化的能力，而對于后者，使用一組不同粘度的液體模型來評估能力，測量懸浮在液體體模中的粒子運動的裝置。執行的測試，確實證明是成功的，驗證了兩個模塊的出色性能。然后，作為第二步，專家團隊對模型健康患者，進行了一系列體內表征測試。他們通過掃描甲狀腺，同時配合超聲成像、TRS和DCS，在不同的日子和不同的星期每天數次，以確定LUCA裝置測量甲狀腺相關血流動力學參數的精度。

最近，該設備已進入臨床環境，并在18名健康志愿者、和47名被診斷患有甲狀腺結節并計劃進行甲狀腺切除術的患者身上，進行了測試。

LUCA設備，顯示出將一組結節識別為良性或惡性的潛力，這些結節在經典超聲篩查技術中，被規定為不明確的病例。通過分析耗氧量的代謝率、和總血紅蛋白濃度，該設備能夠以100%的靈敏度和77%的特異性，對13個良性結節和4個惡性結節進行分類。

西班牙巴塞羅那AugustPiiSunyer生物醫學研究所（IDIBAPS）的MireiaMora博士，在RamonGomis教授的指導下，負責該工具的臨床應用。他強調了一個事實：“需要改進當前的甲狀腺癌診斷標準，促使我們參與這個多學科項目。我們已經邁出了臨床前測試的第一步，但相信通過這項技術，我們將能夠避免不必要的手術，從而提高患者的生活質量。我們的病人。”

LUCA項目協調員、醫學光學研究組ICFO組長TurgutDurduran博士評論說：“該項目，使我們能夠開發出獨特的光學超聲平臺，我們有信心在臨床上找到它的用途。甲狀腺癌篩查。”漫射光學技術的最新進展表明，不僅這些技術在該領域具有巨大的潛力，而且在其他領域，如乳腺癌、頭頸癌、腹部癌癥篩查和治療監測、腦血管意外（ictus）甚至對于COVID19。Durduran最后評論說：“我們學到了很多東西，并渴望繼續在這方面的研究中工作，因為我們相信這種技術可以大大提高測量的質量。

漫射光學改善醫療診斷和治療

近紅外漫反射光譜，是一種光學方法，可為用于成像的其他醫學技術（例如超聲波）提供重要的補充信息。LUCA設備結合了兩種不同的漫反射光譜技術（TRS和DCS），以改進甲狀腺結節的癌癥篩查。這些技術使其成為一種全新的設備，因為它是非侵入性的、使用安全、便攜、成本低，它探測到組織足夠深（>1cm深）以提供有關周圍組織的大量信息。在這種情況下，它提供了一個實時與監測評價在一起的超聲對口。

TRS和DCS模塊，由定制組件組成，例如激光頭和用于探測器和采集電子設備的現成電子設備，這使得它們比任何其他商用TRS和DCS設備都便宜。盡管成本低，定制開發的組件增強了性能特征，允許LUCA設備獲得組織的血液動力學（微血管水平的血流和氧氣）、化學成分（水和脂質濃度）以及解剖結構的高質量測量。