皮肤活检是令人不快的：医生为实验室测试而切开小块组织，给病人留下痛苦的伤口，可能需要数周时间才能愈合。如果能实现早期癌症治疗，这个代价是值得付出的。然而，近年来，积极的诊断工作已经看到活检数量的增长速度比检测到的癌症数量快四倍左右。现在每发现一个皮肤癌的发病率，就有大约30个良性病灶被活检。斯蒂文斯理工学院的研究人员现在正在开发一种低成本的手持设备，可以将不必要的活检率减少一半，同时也为皮肤科医生和其他一线医生提供了获得实验室级癌症诊断的便利。
斯蒂文斯理工学院生物电磁学实验室主任Negar Tavassolian说：“我们并不是要摆脱活检。但我们确实想给医生提供额外的工具，帮助他们做出更好的决定。”
该团队的设备使用毫米波成像--与机场安检扫描器使用的技术相同--来扫描病人的皮肤。(在早期的工作中，Tavassolian和她的团队不得不使用已经做过活检的皮肤，以便该设备能够检测到它是否是癌症。)
健康组织对毫米波射线的反射与癌症组织不同，因此理论上有可能通过监测从皮肤反射回来的射线的对比度来发现癌症。为了将这种方法引入临床实践，研究人员使用算法将多个不同天线捕获的信号融合到一个单一的超高带宽图像中，减少噪音并快速捕获甚至是最微小的痣或瑕疵的高分辨率图像。
在Amir Mirbeik博士的带领下，该团队在实际的临床访问中使用了他们技术的桌面版本来检查71名患者，并发现他们的方法可以在短短几秒钟内准确区分良性和恶性病灶。使用他们的设备，Tavassolian和Mirbeik可以以97%的灵敏度和98%的特异性识别癌症组织--这一比率甚至可以与最好的医院级诊断工具竞争。
Tavassolian说：“还有其他先进的成像技术可以检测皮肤癌，但它们都是大型的、昂贵的机器，在临床上并不常见，”她的工作发表在3月23日的《科学报告》上。“我们正在创造一种低成本的设备，它像手机一样小，而且容易使用，因此我们可以让每个人都能获得先进的诊断技术。”
由于该团队的技术可以在几秒钟内提供结果，因此有一天它可以在常规检查中代替皮肤镜，几乎可以立即提供极其准确的结果。Tavassolian说：“这意味着医生可以将准确的诊断方法纳入常规检查，并最终治疗更多的病人。”
与许多其他成像方法不同，毫米波射线能无害地穿透人体皮肤约2毫米，因此该团队的成像技术能提供清晰的扫描病变三维图。未来对驱动该设备的算法的改进可以极大地改善病变边缘的映射，使恶性病变的活检更加精确，创伤更小。
下一步是将该团队的诊断套件打包到集成电路上，这一步骤很快就能使功能性手持毫米波诊断设备的生产成本低至100美元一台--仅为现有医院级诊断设备的一小部分。该团队已经在努力将他们的技术商业化，并希望在未来两年内开始将他们的设备送到临床医生手中。
Tavassolian说：“前进的道路是明确的，我们知道我们需要做什么。在这个概念证明之后，我们需要将我们的技术小型化，将价格降低，并将其推向市场。”
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