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光譜成像技術創(chuàng)新應用SpectrAPP高光譜成像技術監(jiān)測傷口愈合過程
發(fā)布時間： 2021-02-01 點擊次數(shù)： 2073次傷口愈合過程是各種組織的再生共同作用的結(jié)果。創(chuàng)傷愈合的基本過程為：急性炎癥期→細胞增生期→瘢痕形成期→表皮及其它組織再生。治療不同原因（如創(chuàng)傷或慢性疾病）造成的傷口需要*不同的臨床護理方式，所以傷口的嚴重程度及愈合活力的評估是確定治療方法的先決條件。
傳統(tǒng)的活體組織檢查分析雖然可以使診斷結(jié)果更加準確，但是活檢的組織學分析通常只顯示出非特異性炎癥，而沒有細胞密度、活力或壞死的信息，采樣操作也會導致額外的局部組織損傷。而高光譜成像技術可以無接觸地獲取生物組織的光譜和空間數(shù)據(jù)，以此來反應傷口愈合過程中的動態(tài)變化，為無損監(jiān)測并治療各類傷口提供幫助。
德國波恩大學的研究學者Mirwaes Wahabzada等人創(chuàng)建了體外3D傷口模型，并利用Specim PFD V10E（400-1000nm）高光譜推掃成像相機，對愈合過程中各階段細胞數(shù)量與高光譜反射率的相關性進行了深入研究。研究人員在傷口模型上設置對照組和分別添加褥瘡潰瘍急性傷口滲出液（AWF）、慢性傷口滲出液（CWF）的三組進行培養(yǎng)，并在培養(yǎng)的0/5/10天進行傷口愈合評估。
在分析光譜成像數(shù)據(jù)時，研究人員用無監(jiān)督分類方法（XHC）將目標傷口的光譜曲線分為7個聚類，每類分別代表傷口愈合的不同階段。深藍色區(qū)域位于傷口嚴重的區(qū)域，光譜反射弱。傷口愈合過程中由于成纖維細胞數(shù)量增加，深藍色面積會逐漸減小，其他區(qū)域的占比會逐漸增大。結(jié)果顯示，三個條件下培養(yǎng)的傷口模型中，在AWF或CWF存在下培養(yǎng)的傷口模型中，連續(xù)檢測到深藍色聚類，這也與實際情況相符，AWF和CWF的存在阻滯了傷口的正常愈合。除光譜數(shù)據(jù)外，該實驗還進行蘇木精-伊紅染色法（HE染色法）對目標組織的細胞數(shù)量進行評估驗證。上圖直觀顯示了對照組傷口愈合過程中0/5/10天的HE染色切片的顯微觀察圖與高光譜聚類分析圖的對應圖，揭示了傷口愈合過程中的高光譜聚類結(jié)果與細胞數(shù)量的顯著相關性。
高光譜成像技術*的無損性、空間性和信息豐富等特點，或可以成為侵入性組織采樣和分析的替代方法，在醫(yī)學診斷和臨床監(jiān)測領域都有巨大應用潛力。
易科泰生態(tài)技術公司致力于生態(tài)-農(nóng)業(yè)-健康研究發(fā)展與創(chuàng)新應用，結(jié)合高光譜成像技術與RGB成像分析、科研級紅外熱成像技術、能量代謝技術等，在醫(yī)學檢測、臨床治療等方面提供光譜成像技術全面解決方案。
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