触觉成像传感器有助于早期检测肿瘤

By LabMedica International staff writers
Posted on 15 May 2012

触诊是病人身体检查的一个主要部分，但医生收集的信息仅限于他所感知到的。现在，工程师设计的一种原型设备不仅能模拟人的触觉，还能将其量化。

这种触觉成像传感器是由坦普尔大学(Philadelphia, PA, USA; www.temple.edu)电机与计算机工程系副教授Chang-Hee Won博士研制的，他同时也是坦普尔大学工学院控制、传感器、网络和感知实验室(CSNAP)主任。“人手有着神奇的能力，它能接触到的物体是软还是硬，湿还是干，甚至能感觉到温度，”Won博士说。“我们试图用一种设备模拟这种触觉，并量化所感知物体的机械性质。”

Won博士报道说，这种触觉成像传感器在医生触摸肿块、病灶或肿瘤时能帮助他们检测病灶或肿瘤的大小和形状及其弹性和机动性。他说：“医生触摸病灶、肿块或肿瘤时可以用这个器件标定所感知的异常物体的机械性质。”

Won博士指出，此前的研究显示癌变的病灶和肿瘤往往更大、形状更不规则或者弹性更小。“利用我们的设备得到的信息可以确定这一病灶或肿瘤为恶性或良性的可能性。”

这款便携式触觉成像传感器可以连接到任何有火线(Firewire)端口的台式机或笔记本电脑。这款4.5英寸的设备装有四只发光二极管(LED)灯和一架照相机，末端有一个柔软的透明弹性方块，光线就投射进这个方块。

当临床医师在实施体检时摸到不规则物体时，就可以把传感器放在感觉到不规则物体的皮肤处。传感器利用全内反射原理，投射进来的光一直在弹性方块内传播，除非病灶或肿瘤的侵入改变了弹性方块的表面轮廓，在这种情况下光线将被反射出弹性方块。然后传感器的照相机捕捉到反射光所形成的病灶或肿瘤图像，再用CSNAP实验室开发的新颖算法处理图像，计算病灶的机械性质。

Won博士强调说，该设备的设计目的不是代替乳腺机等成像模态来检测乳腺肿瘤，而是帮助家庭医生先获得关键数据。他说：“大多数家庭医生的诊室没有配备乳腺机。医生用这款设备可以量化和显示病灶或肿瘤，从而得到关键信息。有了这些信息，他们就能决定是继续监测还是把病人送往专科医生或专科医院，以得到更明确的诊断。”

Won博士报告说，该设备能无创检测皮肤下面深达3厘米的肿块或肿瘤。“如果你能用手指感觉到，你就能用这个设备看到。”此外该设备的价格不贵。Won博士称原型机的造价大约是500美元。

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