众所周知，卵巢癌是所有妇科恶性肿瘤中最致命的，当卵巢癌在早期和局部阶段被发现时，手术和化疗可以治愈约70%至90%的患者，而在后期诊断时只有20%或更少。众所周知，目前的标准护理方法对早期卵巢癌检测的灵敏度较低。此外，标准护理方法对于卵巢附件病变的准确风险评估的特异性非常低，导致不必要的手术，因此潜在的手术并发症和巨大的医疗成本。
因此，需要我们的技术对早期卵巢癌检测敏感，并且具有对卵巢附件病变的准确诊断的特异性。光声断层扫描或PAT用特定波长的近红外光照射，并被氧合和脱氧血红蛋白选择性吸收。光吸收产生的光声波可以映射出血红蛋白对比度，这可以与共配准超声成像的解剖结构共配准。
总血红蛋白浓度和氧饱和度提供有关组织血管和耗氧量的功能信息。由于恶性病变通常具有较高的总血红蛋白和较低的氧饱和度，因此这两个自变量可能有助于更早地发现卵巢癌，并准确区分恶性与良性卵巢附件病变，以改善手术治疗建议。我们已经获得了患者数据的试点，结果已经证明，共注册的光声成像结合经阴道超声和卵巢癌血液生物标志物CA 125实际上可以诊断卵巢附件病变。
我们的试点数据还显示，有证据表明，共同注册的光声成像可以检测早期卵巢癌和输卵管癌。光声和超声共配准已应用于乳腺癌、皮肤癌、甲状腺癌、宫颈癌、前列腺癌、结直肠癌的检测和诊断。然而，成像探针因不同器官的成像窗口而异。
第一台商业共同注册的光声和超声波乳腺成像系统可从Sino Medical Instrument获得。我们预计市场上将有更多商业共同注册的光声超声系统。然而，经阴道光声和超声成像探头需要专门为成像患者设计。
首先，首先用平面凹透镜发散光束，然后用平面凸透镜准直光束来扩展激光束。使用两个反射镜将光束引导到分束器上。使用偏振分束器将原始光束分成两束，然后用另外两个第二级分束器将两个光束分开。
这样，扩展的激光束将分成四个能量相等的光束。用光纤卡盘安装四根多模光纤，并使用四个平面凸透镜将四束激光束聚焦到四根光纤中。盖住金属盒下的所有光学元件，以确保光路不暴露。
将额外的监护仪连接到可编程临床超声或超声系统，以运行PATUS显示软件，以实时可视化相对总血红蛋白，血氧饱和度图和其他功能参数。然后将激光器的内部触发器连接到超声系统的外部触发器，并依次获取五个连续的PAT帧和一个共配准的超声帧。要校准系统，请将激光泵浦能量设置为固定水平。
对于每个波长，检查每个光纤尖端的每个脉冲能量输出，以确保每个选定波长处计算的能量密度处于预期值。要准备PATUS成像系统，请打开临床超声系统并启动超声系统软件。按下超声机控制面板上的换能器按钮，打开换能器选择屏幕。
然后选择正确的超声换能器。校准激光系统并将每个波长的总脉冲能量输入PATUS显示软件。通过将光纤和探头封闭在探头护套内来组装PATUS探头。
对于成像，调整PATUS换能器的位置。低回声目标慢慢出现在B扫描的中心。然后在PATUS控制软件中选择所需的深度，并在控制软件中单击扫描以开始共注册PATUS B模式数据采集。
观看 PATUS 图像显示软件，实时查看共配准超声和 PAT B 模式图像。采集时，单波长PA数据显示在超声顶部。重复这些步骤以获取更多图像，如有必要，对第二个病变进行成像。
数据采集完成后，PATUS显示软件会收到一个触发器来重建功能图。在这里，左图显示了超声B扫描，而右图显示了与共配准超声重叠的相对总血红蛋白。选择一个感兴趣的区域或ROI，这里是目标卵巢，以计算ROI内的SO2图谱。
该图像显示一名 50 岁的绝经前女性，双侧多囊附件肿块通过增强 CT 显示。此处显示左侧附件的超声图像，其感兴趣区域或ROI标记囊性病变内的可疑实性结节。将PAT相对总血红蛋白图叠加到超声上。相对总血红蛋白在1厘米至5厘米的深度范围内显示出广泛的弥漫性血管分布，水平高达17.1。
血氧饱和度分布叠加超声，水平低，平均值为46.4%，手术病理显示左右卵巢均分化良好的子宫内膜样腺癌。深度标记在B扫描图像的右侧。该图显示一名患有双侧囊性病变的 46 岁女性。
这里显示了右卵巢的超声检查，带有最大直径为4.2厘米的简单囊肿。叠加在共配准超声上的PAT相对总血红蛋白图在病变左侧显示散射信号，平均值低至4.8。血氧饱和度图显示血氧饱和度含量较高，为67.5%，手术病理显示右卵巢正常，伴有滤泡囊肿。
对于每个波长，测量四个光纤尖端的总能量输出，并将其与之前的记录进行比较。如果测量值比记录值少一毫焦耳以上，请调整光学元件以最大化能量耦合。使用FDA批准的临床超声系统的体内PAT是PAT临床转化的重要一步。
与离体成像相比，体内人体成像在数据采集方面提出了新的挑战。临床PAT数据可以进一步用于计算机辅助诊断研究。我们的技术开发和有希望的试点患者研究结果激励研究人员和公司探索共配准光声和超声在早期卵巢癌检测和手术风险管理方面的全部能力。
