本技术涉及一种磁纳米粒子成像领域的测量系统和方法,旨在精确测量磁纳米粒子样本的浓度以及样本与探头之间的距离。
背景技术
乳腺癌前哨淋巴结活检是一项近年来临床近乎必须的中早期乳腺癌术中诊断技术,它的目的是确定乳腺肿附近是否存在潜在的淋巴结转移以确定肿瘤切除及淋巴结清扫范围。前哨淋巴结一般是指癌细胞扩散经过的第一站淋巴,对前哨淋巴结的准确定位及术中病理活检对肿瘤转移状况、术中切除范围乃至预后判断具有重要意义。但乳腺附近(含内乳)往往存在多个淋巴引流循环,包含近百个淋巴结,对前哨淋巴结的精准定位乃是前哨淋巴结活检最为重要的步骤。当前国外主要采用Tc-99m核示踪及染色示踪联合方法对前哨淋巴结进行定位,其准确性可高达98%以上,而国内由于放射性规制等原因多采用亚甲蓝单染色等方法,准确性较国外低近10个百分点,且由于亚甲蓝等小分子特点假阴性率极高。
现有技术以SPIONs为示踪剂进行SLNB定位,采用永磁式激励与霍尔传感器的手持式检测SLNB磁敏检测设备,但其检测深度仅为约4mm。
Sentimag商业化磁敏SLNB仪器搭配Sienna+超顺磁性氧化铁颗粒,其最大探测深度约为10mm,在对108例患者同时采用磁性技术和标准方法(同位素蓝色染料)进行SLN定位后,其SLN鉴定准确率分别为98.1%、97.2%。
但如上所述,上述磁敏SLNB技术所采用的永磁体搭配霍尔或MR传感器的检测方式严重限制了其探测深度和灵敏度,且不可避免的使其极易受到手术室复杂外部噪声干扰影响,更不能支持临床极为重要的层析定位,其更适合作为一种对环境要求严格的术中探测设备而非基于影像技术的非侵袭性术前SLN定位技术。
申请号:201110990219.5记载了一种以开放式磁粒子成像技术进行前哨淋巴结示踪,其交流磁化激励与测量方式可较好的屏蔽外部电磁与静磁场干扰,实现灵敏度极高的前哨淋巴结信号检测。但其仅支持对固定距离前哨淋巴结内超顺磁性示踪剂浓度进行探测与还原,而且实际手术过程中某些淋巴结可能潜藏于组织深部,此种条件下无法对淋巴结内示踪剂浓度进行准确还原。这主要是由于磁性信号作为一种有源场,其磁力线分布密度随空间距离增加而快速降低,因此在距离未知条件下对浓度信息的还原存在不准确性。
在现有的乳腺癌前哨淋巴结活检术中,常用的探测方法包括核素法、美蓝法和荧光标记法。然而,这些方法都存在一些缺点:核素法:核素法需要使用放射性同位素标记物质注射到体内,然后通过放射性探测器来定位前哨淋巴结。这种方法存在较高的放射性剂量,可能对患者的健康造成一定影响,还需要设备和设施来处理放射性废物,且操作复杂,增加了手术时间和风险。
美蓝法:美蓝法是通过注射具有染色特性的蓝色染料来定位前哨淋巴结。然而,美蓝法在染色效果上存在一定的不稳定性,可能导致染料扩散至其他组织或淋巴结,影响准确定位。
荧光标记法:荧光标记法是通过注射具有荧光特性的标记物质来定位前哨淋巴结,然后使用荧光成像设备进行观察和识别。然而,荧光标记物质在淋巴系统中的荧光衰减速度较快,导致可视化时间较短,同时存在背景干扰和深度限制的问题。
实现思路