易科泰光譜成像技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用快訊（SpectrAPP）

——高光譜成像技術(shù)監(jiān)測(cè)傷口愈合過(guò)程

傷口愈合過(guò)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(guò)程為：急性炎癥期→細(xì)胞增生期→瘢痕形成期→表皮及其它組織再生。ZL不同原因（如創(chuàng)傷或慢性疾病）造成的傷口需要完全不同的臨床護(hù)理方式，所以傷口的嚴(yán)重程度及愈合活力的評(píng)估是確定ZL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(zhǔn)確，但是活檢的組織學(xué)分析通常只顯示出非特異性炎癥，而沒(méi)有細(xì)胞密度、活力或壞死的信息，采樣操作也會(huì)導(dǎo)致額外的局部組織損傷。而高光譜成像技術(shù)可以無(wú)接觸地獲取生物組織的光譜和空間數(shù)據(jù)，以此來(lái)反應(yīng)傷口愈合過(guò)程中的動(dòng)態(tài)變化，為無(wú)損監(jiān)測(cè)并ZL各類傷口提供幫助。

德國(guó)波恩大學(xué)的研究學(xué)者M(jìn)irwaes 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(jī)，對(duì)愈合過(guò)程中各階段細(xì)胞數(shù)量與高光譜反射率的相關(guān)性進(jìn)行了深入研究。研究人員在傷口模型上設(shè)置對(duì)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(jìn)行培養(yǎng)，并在培養(yǎng)的0/5/10天進(jìn)行傷口愈合評(píng)估。

圖1. 3D傷口模型的反射光譜（虛線是外滲液體部分的反射曲線）和XHC聚類結(jié)果

在分析光譜成像數(shù)據(jù)時(shí)，研究人員用無(wú)監(jiān)督分類方法（XHC）將目標(biāo)傷口的光譜曲線分為7個(gè)聚類，每類分別代表傷口愈合的不同階段。深藍(lán)色區(qū)域位于傷口嚴(yán)重的區(qū)域，光譜反射弱。傷口愈合過(guò)程中由于成纖維細(xì)胞數(shù)量增加，深藍(lán)色面積會(huì)逐漸減小，其他區(qū)域的占比會(huì)逐漸增大。結(jié)果顯示，三個(gè)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(cè)到深藍(lán)色聚類，這也與實(shí)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(shí)驗(yàn)還進(jìn)行蘇木精-伊紅染色法（HE染色法）對(duì)目標(biāo)組織的細(xì)胞數(shù)量進(jìn)行評(píng)估驗(yàn)證。上圖直觀顯示了對(duì)照組傷口愈合過(guò)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(duì)應(yīng)圖，揭示了傷口愈合過(guò)程中的高光譜聚類結(jié)果與細(xì)胞數(shù)量的顯著相關(guān)性。

圖2.傷口愈合過(guò)程圖與高光譜聚類分析結(jié)果

高光譜成像技術(shù)獨(dú)特的無(wú)損性、空間性和信息豐富等特點(diǎn)，或可以成為侵入性組織采樣和分析的替代方法，在醫(yī)學(xué)診斷和臨床監(jiān)測(cè)領(lǐng)域都有巨大應(yīng)用潛力。

易科泰生態(tài)技術(shù)公司致力于生態(tài)-農(nóng)業(yè)-健康研究發(fā)展與創(chuàng)新應(yīng)用，結(jié)合高光譜成像技術(shù)與RGB成像分析、科研級(jí)紅外熱成像技術(shù)、能量代謝技術(shù)等，在醫(yī)學(xué)檢測(cè)、臨床ZL等方面提供光譜成像技術(shù)全面解決方案。

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