癌症研究

问题陈述:

乳腺癌是女性中最常见的癌症，2018年报告的新发病例超过200万例。乳腺癌的金标准诊断技术是免疫组织化学和组织病理学，它们寻找乳腺癌的关键生物标志物和细胞的非典型形态。由于时间限制，这些技术在手术室(OR)的术前分期手术中使用有限。目前乳腺癌手术中确定切缘的标准方法是冷冻切片检查，需要将手术切除的样本送到实验室。目前还没有商业上可用的工具，可以在手术室内进行核心活检的快速表型分析。该研究问题试图利用癌组织和正常组织之间物理性质的差异来帮助在手术室内进行术前分期。

概念:

开发了一种便携式平台，能够探测和表征癌症活检组织的物理性质，如其电阻抗、热导率和机械刚度。基于mems的传感器以模块化的方式连接到系统的探测压头上，机载电子设备测量和计算样本组织的各种物理特性。根据计算出的参数，该系统可以确定所测试的组织是否癌变。然后，这些信息被用于评估在乳腺癌手术中要保留的切除边缘。

技术/科学涉及:

分子肿瘤学，MEMS传感器，机电一体化，快速成型，生物物理学，物理肿瘤学，乳腺生物学，乳腺生理学

专利申请号:

问题陈述:

乳腺癌是最常见的癌症，2018年全球报告了2,088,849例新病例(占所有癌症的11.6%)和626,679例死亡(占所有癌症的6.6%)。目前诊断乳腺癌的方法，无论是在症状或筛查情况下，都是临床乳房检查，x射线乳房x线摄影成像，超声以及使用针活检的组织诊断。筛查乳腺癌最常用的工具是x线乳房x光检查，据报道其敏感性和特异性分别为77%和97%。然而，x射线乳房x光检查对于致密性乳房的敏感性和特异性显著降低至67%和89%。此外，x射线乳房x光检查费用昂贵，需要在医院进行，涉及辐射风险，其对40岁以下患者的疗效尚未确定。据报道，对比增强磁共振成像(MRI)的灵敏度最高，在93%到100%之间;但是成本高，体积大，而且需要医院。而超声检查需要熟练的操作员，与x线乳房x光相比，它的假阳性率很高。热成像对环境和温度波动高度敏感，假阳性率高，准确度低，临床上不应用。此外，生活在资源有限和地理偏远地区的妇女不容易获得传统上为二级或三级转诊中心设计的高质量诊断设施。 Furthermore, with rising healthcare costs, even in the developed world, there is a need for a diagnostic technique that is robust, cost-effective, and easy to interpret.

概念:

该项目涉及光学工具(spectrum - irdx)的设计、模拟和制造，该工具可以基于近红外吸收光谱、超声光谱和光声技术区分正常和癌症活检组织。为了验证这项研究，光谱学和光声学数据与免疫组织学测试进行了比较。Spectral-IRDx工具可以潜在地帮助肿瘤病理学家做出明智的决定，以区分正常和癌症病例。该项目的第二阶段涉及设计和开发用于评估肿瘤边缘的实时活体术中成像工具。该图像量化了不同的癌症生物标志物，如脂质、胶原蛋白、血红蛋白和水。

技术/科学涉及:

分子肿瘤学、光学断层扫描、机电一体化、快速成型、生物物理学、物理肿瘤学、乳腺生物学、乳腺生理学

问题陈述:

胶质瘤是最常见的一种原发性脑肿瘤。尽管胶质瘤患者的生存率有所改善，但预后仍相对较差。中位生存率为9-12个月，2年生存率为8%-12%。手术切除肿瘤(切除)，然后放疗和化疗是弥漫性胶质瘤的常用治疗方法。切除的准确性和有效性强烈影响化疗和放疗的有效性，同时最大限度地减少对周围组织的损伤和相关的神经损伤。因此，提高胶质瘤切除质量的工具对于有效治疗胶质瘤非常重要。

概念:

基于mems的传感器采用微加工技术制造。然后，传感器将被集成到一个便携式平台上，以测量人脑组织(离体)的机电特性。研究结果将用于开发一种术中探针，用于划定肿瘤区域，区分正常肿瘤边界，以提高切除效果。

技术/科学涉及:

MEMS，机电系统，神经生理学，神经肿瘤学，神经外科工具

专利申请号: