LUCA设备能更好地进行甲状腺癌筛查

甲状腺结节是一种常见的病理，超声筛查的患病率为19-76%，女性发病率更高。目前，用于评估结节恶性程度的医学方法，包括先进行超声检查，然后进行多普勒超声检查，然后进行活检。

然而，这些方法表现出低特异性和低灵敏度。这种准确诊断甲状腺肿瘤的有效性不足，导致许多不清楚或未被注意到的病例、以及许多其他接受不必要手术（假阳性），并增加医疗保健成本的病例，更不用说降低患者的生活质量了。

欧盟资助的甲状腺结节激光和超声联合分析仪（LUCA）项目，始于2016年，在其持续5年的时间里，它致力于开发一种新的低成本近红外光学设备，结合超声搜索为医生提供所需的增强信息，以便在甲状腺结节筛查中提供更好、更具体的结果。这种设备的目的，主要是为了更好地诊断这种类型的癌症，因为到目前为止，还没有准确的方法来确定甲状腺肿瘤是良性还是恶性。

LUCA设备是一种多模式平台，将近红外光、时间分辨光谱（TRS）、漫反射相关光谱（DCS）和超声结合在一个设备中。

使用LUCA进行临床测试

该研究，最近发表在BiomedicalOpticsExpress上，由联盟成员撰写，报告了几个研究案例和临床测试，以验证LUCA设备实现的测量的准确性和高质量。作为第一步，使用phantom1测试对TRS和DCS模块进行独立测试，以验证两者在不同欧洲医疗标准化协议下的性能。

对于前一个模块，使用一组不同吸收和散射的固体模型，来评估设备检测吸收和散射变化的能力，而对于后者，使用一组不同粘度的液体模型来评估能力，测量悬浮在液体体模中的粒子运动的装置。执行的测试，确实证明是成功的，验证了两个模块的出色性能。然后，作为第二步，专家团队对模型健康患者，进行了一系列体内表征测试。他们通过扫描甲状腺，同时配合超声成像、TRS和DCS，在不同的日子和不同的星期每天数次，以确定LUCA装置测量甲状腺相关血流动力学参数的精度。

最近，该设备已进入临床环境，并在18名健康志愿者、和47名被诊断患有甲状腺结节并计划进行甲状腺切除术的患者身上，进行了测试。

LUCA设备，显示出将一组结节识别为良性或恶性的潜力，这些结节在经典超声筛查技术中，被规定为不明确的病例。通过分析耗氧量的代谢率、和总血红蛋白浓度，该设备能够以100%的灵敏度和77%的特异性，对13个良性结节和4个恶性结节进行分类。

西班牙巴塞罗那AugustPiiSunyer生物医学研究所（IDIBAPS）的MireiaMora博士，在RamonGomis教授的指导下，负责该工具的临床应用。他强调了一个事实：“需要改进当前的甲状腺癌诊断标准，促使我们参与这个多学科项目。我们已经迈出了临床前测试的第一步，但相信通过这项技术，我们将能够避免不必要的手术，从而提高患者的生活质量。我们的病人。”

LUCA项目协调员、医学光学研究组ICFO组长TurgutDurduran博士评论说：“该项目，使我们能够开发出独特的光学超声平台，我们有信心在临床上找到它的用途。甲状腺癌筛查。”漫射光学技术的最新进展表明，不仅这些技术在该领域具有巨大的潜力，而且在其他领域，如乳腺癌、头颈癌、腹部癌症筛查和治疗监测、脑血管意外（ictus）甚至对于COVID19。Durduran最后评论说：“我们学到了很多东西，并渴望继续在这方面的研究中工作，因为我们相信这种技术可以大大提高测量的质量。

漫射光学改善医疗诊断和治疗

近红外漫反射光谱，是一种光学方法，可为用于成像的其他医学技术（例如超声波）提供重要的补充信息。LUCA设备结合了两种不同的漫反射光谱技术（TRS和DCS），以改进甲状腺结节的癌症筛查。这些技术使其成为一种全新的设备，因为它是非侵入性的、使用安全、便携、成本低，它探测到组织足够深（>1cm深）以提供有关周围组织的大量信息。在这种情况下，它提供了一个实时与监测评价在一起的超声对口。

TRS和DCS模块，由定制组件组成，例如激光头和用于探测器和采集电子设备的现成电子设备，这使得它们比任何其他商用TRS和DCS设备都便宜。尽管成本低，定制开发的组件增强了性能特征，允许LUCA设备获得组织的血液动力学（微血管水平的血流和氧气）、化学成分（水和脂质浓度）以及解剖结构的高质量测量。