使用由伦敦大学学院和伦敦玛丽女王大学(QMUL)的研究人员开发的新型光学超声针，可以在锁孔手术过程中实时成像心脏组织。

　　这项革命性技术已成功应用于猪的微创心脏手术，为身体内部仪器前方2.5厘米的软组织提供前所未有的高分辨率视图。

　　由于所使用的微型手术器械不支持内部超声成像，医生目前依靠外部超声探头结合术前成像扫描在锁孔手术过程中可视化软组织和器官。

　　对于今天发表在Light：Science&Applications上的研究，外科医生，工程师，物理学家和材料化学家团队设计并构建了光学超声技术，以适应现有的一次性医疗设备，如针头。

　　“光学超声针非常适用于使用现有方法在锁孔手术中难以看到的小组织目标，并且缺少它可能带来灾难性后果，”QMUL研究联合负责人兼顾问心脏病专家Malcolm Finlay博士说。和巴特心脏中心。

　　“我们现在拥有实时成像功能，可以让我们在显着深度的组织之间进行区分，有助于指导这些程序的最高风险时刻。这将减少常规但熟练程序(如消融程序)中发生并发症的机会。这项技术的设计与MRI和其他现有方法完全兼容，因此也可用于脑部或胎儿手术，或引导硬膜外针。“

　　该团队开发了全光学超声成像技术，用于临床环境超过四年。他们确保它足够灵敏，可以在移动时对厘米级的组织深度进行成像; 它符合现有的临床工作流程并在体内工作。

　　“这是临床真实环境中全光学超声成像的首次演示。使用廉价的光纤，我们已经能够使用1 mm以下的针尖实现高分辨率成像。我们现在希望能够在多个其他使用微创手术技术的临床应用，“研究共同负责人，Adrien Desjardins博士(威尔康EPSRC介入和外科科学中心)解释说。

　　该技术使用封装在定制临床针头内的微型光纤来提供短暂的光脉冲，产生超声波脉冲。来自组织的这些超声脉冲的反射由第二光纤上的传感器检测，提供实时超声成像以指导手术。

　　其中一项重要创新是开发了一种黑色柔性材料，其中包括一个碳纳米管网状物，封装在临床级硅胶中，精确地应用于光纤。碳纳米管吸收脉冲激光，并且这种吸收通过光声效应产生超声波。

　　第二项创新是开发基于聚合物光学微谐振器的高灵敏度光纤传感器，用于检测超声波。这项工作是在由James Guggenheim博士(伦敦大学学院医学物理与生物医学工程)领导的一项相关的UCL研究中进行的，最近在Nature Photonics上发表。

　　“整个过程发生得非常快，提供了前所未有的软组织实时视图。它为医生提供了64微米分辨率的实时图像，相当于只有9个红细胞，其出色的灵敏度使我们能够该研究的共同作者，理查德科尔切斯特博士(伦敦大学学院医学物理与生物医学工程)表示，可以轻松区分软组织。