由意大利米兰理工大学研究开发的光学乳腺摄影检查探测器可能比现有的检查系统更便宜且更稳定，这对临床医生来说是个好消息。图片来源：米兰理工大学物理研究所。

由于使用红外光而不是有潜在危害的电离辐射进行检查，在乳腺癌诊断过程中基于弥散光学技术的乳腺成像和光谱学技术的发展一直是大量研究工作的焦点之一。这些光学乳腺摄影术（OM）方法能够评估血容量、氧合作用和其他可能有助于表征疑似病变的检查参数，但是迄今为止这些技术存在的最大问题是空间分辨率相对较差。

米兰理工大学的一个研究项目在最近开发了一种新的时域光学乳腺摄影检测方法，不仅能够提高检测技术的分辨率，还有助于使医疗平台在进行临床检查时更加稳定且成本更便宜。新的设计主要使用包括硅光电倍增管（SiPM）和多通道时间数字转换器（TDC）的八通道探头，以取代现有仪器中使用的两种传统光电倍增管。

硅光电倍增管是在硅衬底上结合雪崩光电二极管的固态单光子敏感器件，比普通光电二极管成本更便宜、结构更紧凑，并且具有更高的量子效率和光谱覆盖范围。米兰理工大学的Edoardo Ferocino表示，在试验中新的检测技术将光子检测效率提高了三个数量级，同时将最高计数率水平提高了十倍。它也可能用于制造其他功能更强大的仪器。

Ferocino表示：“硅光电倍增管被设计出来并正在开发其他领域如高能物理学，我们借鉴了该技术的优势，因为它具有宽光谱覆盖范围和高量子效率，且是一种稳定和紧凑的器件。同时，时间数字转换器因其低成本和多通道能力以及高检测计数率而得到广泛应用。漫反射光学领域的新产品是同时使用硅光电倍增管和时间数字转换器来设计宏像素检测器，将一系列不同的硅光电倍增管安装在几平方毫米的空间内。”

对化疗的早期评估

这种新技术拥有更加广泛的探测范围，有利于捕获信号光并提高数据吞吐量，以及消除光纤的相关损耗和降低光收集孔径的需要，而传统光电倍增管检测器不可能完成这一功能。

Ferocino声称：“硅光电倍增管在最近一段时间才被引入到漫反射光学领域，现在我们正在利用它们的固有优势，创造出许多新颖的想法。然而，时间数字转换器在这个领域的广泛应用已经是众所周知的，但是我们正在利用价格特别便宜的设备，这确实给项目带来了一些问题，我们必须彻底测试时间数字转换器，以评估它是否适合我们自己的应用，因为它的性能不是为这种应用设计的，并且我们还特别编写了一种专门的算法来提高数据的质量。”

米兰理工大学的研究人员已经得到了“SOLUS项目”的支持，该项目是由“欧洲地平线2020”资助的一项研究，旨在改进采用光学和超声波模式的乳腺摄影检查技术。在展示其原理之后，该研究团队打算通过体内测量来确认最终的结果，作为在临床试验中使用该系统的初步步骤。除此之外，作为监测和预测治疗结果的方式，对手术前化疗的早期评估将是新设计的用武之地。Ferocino评论称：“这项技术能够在开始治疗几周后或者可能更早的时候提供化疗结果的信息。”

来源：http://optics.org/news/9/3/41

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