[发明专利]一种基于荧光成像的皮肤肿瘤早期筛查装置及使用方法

说明书

本发明公开了一种基于荧光成像的皮肤肿瘤早期筛查装置及使用方法，包括凸透镜、光源滤光片、激发光源、分束片、荧光滤光片、图像传感器，其特征在于，分束片将激发光的光路与接收荧光信号的光路集成到同一光路上，大幅简化装置结构。本发明的优点在于：利用同轴光照明，将激发光路和荧光接收光路集成到同一光轴中，简化了装置的结构，减小了装置的体积和重量。只要将该装置激发用的光照射到涂敷5‑氨基酮戊酸的皮肤上并拍照成像，就可以通过皮肤的荧光成像情况，来快速诊断皮肤情况，并对肿瘤进行清晰成像和准确定位，为临床皮肤癌变的快速、早期诊断提供重要的技术支持和科学依据。

技术领域

本发明属于医疗检测技术领域，具体涉及一种基于荧光成像的皮肤肿瘤早期筛查装置及使用发法。

皮肤肿瘤位于身体浅表层，在临床上主要由两个大类组成，黑色素瘤 (melanoma,MM)及非黑色素瘤(non-melanoma skin cancer,NMSC)。不管针对非黑色素肿瘤还是黑色素肿瘤，都应该重视早期筛查，如果能对早期肿瘤或癌前病变进行及时诊断并及时治疗，绝大多数患者的皮肤肿瘤进程可得到控制。

皮肤肿瘤的诊断方式包括组织病理活检及多种皮肤影像手段。组织病理活检是目前皮肤癌诊断的金标准。但组织病理活检具有很大局限性，例如，具有创伤性，会遗留下疤痕且有感染危险；疼痛、费时、费用高；仅能提供活检部位的信息；部分医院受限于条件无法开展组织病理活检；无法定量检测等缺点。对于早期皮肤肿瘤，组织病理活检则无法大规模采样应用。因为早期皮肤肿瘤病灶特征不明显，且为多发性疾病，无法准确定位，且对每一处疑似早期皮肤肿瘤病灶都进行组织病理活检不具备可行性。因此，最有效的手段是配合皮肤影像等辅助手段作病灶定位，并利用影像信息进行快速诊断。

现有皮肤影像手段众多，每种皮肤影像都能反映皮肤肿瘤的部分特征，但在皮肤肿瘤的定位方面都有一定的局限性。皮肤肿瘤特征的反映方面，皮肤镜能将皮肤肿瘤部位进行放大，反映肉眼难以识别的颜色和纹理特征；反射式共聚焦显微镜能突出皮肤肿瘤细胞尺度特征，高频超声能突出肿瘤在皮肤表面的深度信息等优点。但是，早期皮肤肿瘤的特性不明显，不易与正常皮肤区别，导致普通皮肤镜无法准确区分早期皮肤肿瘤部位与正常皮肤，且反射式共聚焦显微镜、高频超声探头视场较小，无法快速的大规模查看所有疑似肿瘤部位，目前的皮肤辅助影像手段在早期皮肤肿瘤的定位方面仍存在空白。

研究表明，皮肤肿瘤的代谢情况往往异常于正常组织，可以通过对肿瘤代谢物的特异性荧光标记区分早期皮肤肿瘤与正常组织。医用荧光诊断技术分为自体荧光与光敏剂介导荧光检测。自体荧光即利用组织本身产生的荧光进行检测，最常见的检测方式是用320nm-400nm波长的Wood灯检测白癜风、皮肤真菌感染、痤疮和银屑病等。光敏剂介导荧光检测则是利用特殊光敏剂药物激发荧光的检测方式，又称为光动力诊断(PhotodynamicDiagnosis，PDD)。它用特定光敏剂外敷于皮肤病灶处，使光敏剂在肿瘤内部高浓度聚集，再使用特定波长照射，使肿瘤部位产生荧光，进而可根据荧光的边界对肿瘤边界做出诊断。

发明内容

本发明公开了一种基于荧光成像的激发光与荧光接收同轴光路的皮肤肿瘤早期筛查装置及使用方法，通过对皮肤病灶处原卟啉的荧光成像检测，实现肿瘤的快速确诊与定位。

本发明采用光动力诊断原理进行肿瘤定位，选取5-氨基乙酰丙酸 (5-aminolevulinic acid，5-ALA)作为外敷的荧光诱导试剂。5-ALA是一种卟啉合成前躯体，5-ALA本身没有光敏特性，但5-ALA可以在线粒体内聚合形成具有光敏特性的原卟啉IX(protoporphyrin IX，PpIX)。原卟啉是血红素合成时的微量代谢产物，原卟啉不仅可以在肿瘤中高浓度聚集，并且能在近紫外光激发下发射近红外荧光，而近红外荧光具有穿透力较深和组织背景较低等优点，可以作为光动力的荧光物质。因此，可以通过在皮肤肿瘤病灶处外敷5-ALA 的方式，促进体内细胞合成原卟啉，使原卟啉聚集于肿瘤病灶处，再用光源激发原卟啉荧光的方法，对皮肤肿瘤进行荧光定位。在激发光下，原卟啉溶液产生峰位在635nm附近的荧光，并在700nm处有小波峰，在皮肤表面表现为砖红色。