照亮早期癌症的曙光

首先是食道癌。每年有成千上万的人被诊断出患有这种疾病。它是第14位最常见的成人癌症;它主要影响老年人，往往出现在病程的晚期，这可能会限制治疗的选择。但如果能及早发现，结果可能会好得多。这就是剑桥大学研究员Sarah Bohndiek正在采用的方法，她与Chris Smith进行了交谈。

萨拉:我们正在考虑的是增加内窥镜医生的视野。我们的意思是为癌症的早期迹象提供对比目前内窥镜医生很难看到这些迹象。

克里斯-内窥镜医生是什么?

萨拉:内窥镜医生是用一根又长又细的软管来观察身体内部的人，他们通常会用一种复制你的眼睛能看到的方式来观察身体内部。

克里斯-你面前的桌子上有一个吗?

莎拉-我有。

克里斯-我想这就是我们面前的东西。这是一根长管子;你把它穿在什么东西上了。在这种情况下，你把它穿过某人的喉咙你会看到肠壁或食道但是，关键的是，你会用人眼能看到的东西来看吗?

萨拉:完全正确。通常我们用的是白光相机，它有红、绿、蓝三种颜色通道，就像我们眼睛里有红、绿、蓝三种视锥细胞一样。这是有优势的，因为我们能够看到癌症的迹象，疾病发展的宏观迹象，但它也有弱点。当疾病处于非常早期的阶段时，它通常是平的，所以它非常接近内膜，而且它的粉红色通常与正常组织略有不同，所以只有三个颜色通道，很难发现它。

克里斯:那你的解决办法是什么?

萨拉:我们的解决方案是尝试创造一种我们称之为多维内窥镜的东西。所以我们看到的不仅仅是三种颜色，而是比人眼所能看到的更广泛的颜色光谱。除了观察更大范围的光的颜色外，我们还介绍了光的其他特性。例如，光有角度的特性也就是它在介质中传播的角度我们用我们的新技术能做的就是测量光的角度。所有这些不同的特性与癌症的相互作用方式与与正常组织的相互作用方式不同。因此，通过把它们全部收集起来，我们希望能够加强对比，扩大内窥镜医师的视野。

克里斯-这会是一种激光光源吗当胃肠病学家做内窥镜检查时，他们会把管子穿进病人体内，他们可以看到他们在做什么，同时，你可以把激光，或者其他光源注入内窥镜所以它会一直反射下去，从末端出来，然后他们会用这些额外的光检查食道的内壁?

萨拉:我们可以利用它们发出的现有光线做更聪明的事情。它们通常发送宽带光，然后将其放入这些不同的通道中，所以我们已经可以使用现有的光源并从中收集更多有趣的特性。但是，正如你所说，我们也可以引入额外的光源，比如激光，它在进入食道的方式上有很好的特性。通过使用这些信息，提取额外的信息，并将这两者结合在一起，内窥镜医生将得到他们正常的白光图像，这对眼睛来说很容易理解。我们真正想做的是有一个覆盖层，它有一个颜色通道，本质上有一个大箭头，上面写着“这里的活检，这是一个可疑的区域”。

克里斯，我想说，你会不会反馈到他们看到的图像上，你的系统正在解释什么，所以它从内窥镜出来，进入计算机，计算机处理所有其他的信息，然后代表外科医生可以看到的顶部，或者胃肠病学家可以在平面光下看到，然后你可以突出你想要的部分?

萨拉:完全正确。在医疗保健中采用新技术时，你要考虑它如何适应现有的医疗标准，这一点非常重要。如果我们能够使用现有的白光标准，并将我们所有的信息输入到一个对内窥镜医生非常有用的图像中，这将使他们的工作流程非常非常简单，并增加信息和价值。

Chris -是什么使得癌细胞在某种程度上不同于你可以通过这些额外的光调查看到的?

萨拉:实际上有很多不同的东西。最简单的就是微观结构的改变。如果你想象一个正常的组织，它有一个非常有序的细胞结构，当细胞变得异常并转向癌症时，它们增殖得更多，这意味着它们分裂得非常快。这意味着它们倾向于将周围的正常组织排挤出去这种混乱会相互作用，例如，与激光相互作用，使光去偏振，这意味着它改变了角度的特性，如果我们测量角度特性，我们可以看到这种变化。

但也有其他属性会改变，比如新陈代谢。想象一下，如果细胞分裂得非常快，它们需要更多的能量才能做到这一点。身体中有一些特定的分子与它们的能量有关，你可以用光学来观察它们，如果我们观察更多的颜色通道，我们也可以探测到它们。

克里斯-加雷思·科比特一两个月前上过我们的节目;他是胃肠病学家;他在研制一种可以吞下的相机。这个想法是，人们不必像你面前的管子一样把管子塞到阳光照不到的地方，这不是每个人都喜欢的，你只要吞下这个东西，它就会自己穿过你的胃肠道，在穿过的路上拍照。然后它将图像无线传输到你随身携带的腰带上，然后你把腰带带回医院，医生就可以看到所有的图像，当它穿过你的时候，你甚至不需要取回相机——这是另一个额外的好处!你能不能把你的技术改造成这样的东西这样你就不需要内窥镜了，因为，很明显，你的方法的好处是你可以更早地发现癌症，但这只能和定期接受内窥镜检查的人一样好，这并不理想，不是吗?

萨拉:胶囊的小设备架构与我们的技术完全兼容。事实上，刚刚获得资助的项目开发了一套新的光学滤光器，如果我们愿意，它可以小型化并放入胶囊中。对于食道来说，这是一个挑战，因为当你吞下东西时，它移动得非常快。

克里斯-它不会到处乱晃。

萨拉:所以你必须考虑如何做到这一点，一种方法是把它拴在绳子上。其他人已经证明，如果你把药丸放在一根绳子上，不要让它走得太快，你就能得到更好的图像质量。

但是你可以用同样的方法，尽管可能用不同的过滤器或不同的组织检查方式，在任何你可以放置内窥镜的地方。那么，这个方法对肺癌是否有效呢?

莎拉-你可以，是的。你可以看肺，也可以看结肠。这是非常灵活的，原则上，我们想象我们会在早期癌症中看到类似的对比，在这些疾病中也有类似的挑战。

克里斯-子宫颈癌?这是一个大问题，我们正在为此做很多筛查。它能以同样的方式起作用吗?

莎拉-是的，非常喜欢。