WashU獲巨額資金開發(fā)成像技術(shù)

　　周是圣路易斯華盛頓大學(xué)麥凱維工程學(xué)院的生物醫(yī)學(xué)工程教授，他一直致力于改進(jìn)光學(xué)相干斷層掃描(OCT)系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以對(duì)眼睛進(jìn)行高分辨率成像?，F(xiàn)在，他從美國(guó)高級(jí)衛(wèi)生研究計(jì)劃局(ARPA-H)獲得了高達(dá)2000萬美元的合同，計(jì)劃開發(fā)一種基于光子集成電路(PIC)和定制設(shè)計(jì)的電子集成電路的便攜式OCT系統(tǒng)，以更低的成本為更多的患者提供先進(jìn)的眼科檢查。該技術(shù)還可用于其他領(lǐng)域，如心臟病學(xué)、皮膚科、牙科、內(nèi)窺鏡檢查和泌尿?qū)W。

　　該合同是ARPA-H首次招標(biāo)的一部分，旨在通過突破性研究和技術(shù)進(jìn)步，采用非常規(guī)方法改善患者群體、社區(qū)、疾病和健康狀況的健康結(jié)果。這是ARPA-H授予圣路易斯華盛頓大學(xué)的第一份合同。

　　回顧：WashU針對(duì)成像技術(shù)的開發(fā)

　　(1)新技術(shù)誕生：

　　近期，周的團(tuán)隊(duì)發(fā)明了空分復(fù)用光學(xué)相干斷層掃描(SDM-OCT)，這種技術(shù)可以用單個(gè)檢測(cè)器同時(shí)拍攝多個(gè)高清OCT圖像，比現(xiàn)有的OCT掃描儀快至少10倍，從而減少了患者運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生錯(cuò)誤的機(jī)會(huì)。然而，這些系統(tǒng)需要大量的時(shí)間和勞動(dòng)力來組裝每個(gè)通道的組件，這限制了它們的廣泛使用。

　　在ARPA-H的資助下，周和合作者將利用半導(dǎo)體工業(yè)中使用的互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)工藝的進(jìn)步，在光子芯片中組裝組件。這將簡(jiǎn)化生產(chǎn)流程，降低成本。一旦功能正常，他們將使用該設(shè)備對(duì)成人和兒科患者進(jìn)行研究。

　　(2)產(chǎn)生影響力：

　　研究人員說，開發(fā)一個(gè)完全集成的光子集成芯片(PIC)-OCT系統(tǒng)非常有影響力，但也非常具有挑戰(zhàn)性，因此該團(tuán)隊(duì)將其工作分為八個(gè)部分，從開發(fā)組件到測(cè)試。在五年項(xiàng)目結(jié)束時(shí)，該團(tuán)隊(duì)預(yù)計(jì)將開發(fā)出專門用于眼科成像的光子和電子芯片以及便攜式PIC-OCT原型。

　　研究人員說，擬議的系統(tǒng)比現(xiàn)有最先進(jìn)的商業(yè)OCT系統(tǒng)快50倍以上，而成本只是其中的一小部分。通過優(yōu)化和集成光子和電子電路，研究人員可以創(chuàng)建一個(gè)集成的圖像采集和信號(hào)處理引擎，其好處可以擴(kuò)展到醫(yī)療保健的其他領(lǐng)域，如葡萄糖傳感和便攜式皮膚成像儀。

　　楊說，將光子學(xué)研究中的知識(shí)轉(zhuǎn)化為具有深遠(yuǎn)社會(huì)影響的技術(shù)和有形產(chǎn)品符合她的長(zhǎng)期利益，醫(yī)療保健應(yīng)用是她議程的首要任務(wù)。

　　(3)尋求外援合作：

　　據(jù)悉，該團(tuán)隊(duì)將與商業(yè)代工廠合作，制造光子和電子集成電路。

　　體現(xiàn)在：雖然該團(tuán)隊(duì)已經(jīng)獲得了幾項(xiàng)與SDM-OCT相關(guān)的美國(guó)和國(guó)際專利，但他們正在與華盛頓大學(xué)技術(shù)管理辦公室合作，為改進(jìn)的設(shè)計(jì)申請(qǐng)專利。他們還將與ARPA-H項(xiàng)目加速器過渡創(chuàng)新辦公室(PATIO)以及美國(guó)食品和藥物管理局(FDA)就監(jiān)管考慮進(jìn)行合作，為未來的臨床轉(zhuǎn)化掃清道路。

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