熒光可吞服膠囊相機(jī)是第一個(gè)使用熒光燈，在人的咽部或腸道以幫助檢測(cè)癌癥的設(shè)備。由蘇格蘭研究人員研發(fā)的新設(shè)備可以取代常常被用來(lái)檢查病人的內(nèi)臟的笨拙的蛇狀內(nèi)窺鏡。

現(xiàn)有的膠囊相機(jī)依靠可見光照亮病人的通道。新的膠囊相機(jī)又往前走了一步：這是熒光內(nèi)窺鏡的無(wú)線版本，檢測(cè)某些分子在人體組織的吸收的藍(lán)色光的能量后，自然散發(fā)出綠色光的方法。這種方法可以幫助檢測(cè)咽部、食道、腸等區(qū)域的癌癥。這是由于癌組織最多散發(fā)出三倍濃度的這種分子。

“我們開發(fā)的是足夠小的系統(tǒng)，功耗效率上足以在整個(gè)人體胃腸道進(jìn)行長(zhǎng)達(dá)14個(gè)小時(shí)圖像采集?！碧K格蘭格拉斯哥大學(xué)的電氣工程師Mohammed Al-Rawhani，在新聞發(fā)布會(huì)上說(shuō)。

研究人員是如何創(chuàng)建一個(gè)無(wú)線版本熒光內(nèi)窺鏡而不需要光纖蜿蜒到患者的身體的呢？關(guān)鍵是一個(gè)特殊的傳感器，稱為單光子雪崩探測(cè)器（SPAD），它（顧名思義）具有靈敏度檢測(cè)由在人體組織的分子所發(fā)出的單個(gè)光子。

這樣的靈敏度使得設(shè)備用廉價(jià)的發(fā)光二極管（LED）就行了。它提供的在468納米的波長(zhǎng)只要78微瓦的光功率。完整的設(shè)備詳述于2015年12月18日發(fā)行的期刊Nature Scientific Reports。

使用熒光成像的視頻膠囊的組件的圖示

總之，微小膠囊的功耗僅為30.9毫瓦的功率，依賴于只有兩個(gè)1.5伏的紐扣電池供電。這樣的低功耗設(shè)計(jì)使設(shè)備能夠提供長(zhǎng)達(dá)14小時(shí)的成像及同時(shí)在體內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸。

研究人員做兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，以測(cè)試他們的視頻膠囊的能力。首先，他們表明，該裝置可以檢測(cè)類似于那些自然存在的健康和癌變組織中放出光的“內(nèi)生性”分子。其次，他們表明該設(shè)備還可對(duì)為了熒光成像目的結(jié)合到某些組織的來(lái)自身體外部“外源”分子成像。

“投入商業(yè)生產(chǎn)和臨床使用前還有一段路要走，但我們已經(jīng)開始和企業(yè)界商談，將產(chǎn)品推向市場(chǎng)，” David Cumming，電氣工程師，格拉斯哥大學(xué)電子系統(tǒng)主席說(shuō)：“在一份聲明中我們也有興趣將視頻膠囊系統(tǒng)的成像能力擴(kuò)展到到新的領(lǐng)域，在不久的將來(lái)比如超聲?！?

這樣的吞咽膠囊相機(jī)在不久的將來(lái)會(huì)更更節(jié)約能源和廣泛應(yīng)用。Vanderbilt 大學(xué)的研究小組已經(jīng)建立了一個(gè)開放資源的模塊化平臺(tái)，使研究人員可以運(yùn)用有限的專業(yè)知識(shí)，建立自己的醫(yī)療用膠囊機(jī)器人。Carnegie Mellon 大學(xué)希望能制造出能生物降解的膠囊和膠囊攝像頭組件，使它們更加安全地在人體內(nèi)使用。