光聲成像與中醫(yī)藥研究

孫夢(mèng)娟　吳丹　蔣華北

摘要 光聲成像是生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域中的一種新興的功能型成像方式，其基于光聲效應(yīng)發(fā)展而來(lái)。光聲成像技術(shù)可以對(duì)生物組織中的結(jié)構(gòu)，功能和分子異常進(jìn)行無(wú)創(chuàng)檢測(cè)，可對(duì)微觀(guān)和宏觀(guān)世界的多尺度信息進(jìn)行檢測(cè)。該技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域最新的研究方法之一。中醫(yī)診斷疾病主要是通過(guò)四診合參的方法直接根據(jù)宏觀(guān)病癥信息，以中醫(yī)藥理論為指導(dǎo)，結(jié)合長(zhǎng)期的臨床實(shí)踐和豐富的臨床經(jīng)驗(yàn)，以了解病理機(jī)制和制定治療方案。但是，傳統(tǒng)中醫(yī)藥理論缺乏現(xiàn)代意義上物質(zhì)化證據(jù)的支持，使其研究和發(fā)展受到一定的制約，并阻礙中醫(yī)藥國(guó)際化的進(jìn)程。光聲成像技術(shù)能從微觀(guān)形態(tài)結(jié)構(gòu)及其功能變化提供診斷信息，為中醫(yī)藥辨證施治提供體內(nèi)外變化的依據(jù)。有利于推進(jìn)中醫(yī)藥現(xiàn)代化、國(guó)際化、標(biāo)準(zhǔn)化的研究進(jìn)程。

關(guān)鍵詞 光聲成像;乳腺;皮膚;腦功能;針刺;中藥;標(biāo)準(zhǔn)化;綜述

Abstract Photoacoustic imaging is an emerging functional imaging method in the field of biomedical applications，which is developed based on the photoacoustic effect.Photoacoustic imaging technique can non-invasively detect the structural，functional and molecular anomalies in biological tissues，and can detect multi-scale information in the micro and macro worlds.This technique has developed into one of the latest research methods in the field of neuroscience.The diagnosis of diseases in traditional Chinese medicine （TCM） is mainly based on the macro symptom information directly through the method of 4 diagnostic combinations，guided by the TCM theory，and combined with long-term clinical practice and rich clinical experience，so as to understand the pathological mechanism and develop treatment plans.However，TCM theory lacks the support of the evidence of materialization in the modern sense，which restricts its research and development and hinders TCM internationalization.Photoacoustic imaging technique can provide diagnostic information from microscopic morphological structure and functional changes，and provide the basis of internal and external changes for TCM dialectical treatment.It is conducive to promoting the research process of modernization，internationalization and standardization of TCM.

Keywords Photoacoustic imaging; Mammary gland; Skin; Brain function; Acupuncture; Traditional Chinese medicine; Standardization; Summary

中圖分類(lèi)號(hào)：R2-03文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Adoi：10.3969/j.issn.1673-7202.2020.11.003

中醫(yī)藥作為我國(guó)傳統(tǒng)文化的重要組成部分，在我國(guó)健康服務(wù)發(fā)展歷程中有著深遠(yuǎn)的影響。近年來(lái)，隨著國(guó)家對(duì)中醫(yī)藥事業(yè)支持力度的不斷增加，中醫(yī)藥事業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)突飛猛進(jìn)的態(tài)勢(shì)，其應(yīng)用領(lǐng)域也更加廣闊。但是，目前我國(guó)的中醫(yī)藥臨床研究存在諸多問(wèn)題。首先，研究方法選擇有時(shí)不恰當(dāng)。如何建立既符合中醫(yī)藥自身特點(diǎn)，又能被國(guó)際學(xué)界所認(rèn)可的研究方法體系成為當(dāng)務(wù)之急。其次，研究實(shí)施與質(zhì)量控制不到位。目前臨床研究質(zhì)量監(jiān)管制度與體系尚不健全，影響研究結(jié)果的真實(shí)性和可靠性，需要更加完善的質(zhì)控體系作為保障，以促進(jìn)中醫(yī)藥臨床試驗(yàn)管理良性發(fā)展。第三，成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用不足。臨床研究的目的是更好地指導(dǎo)臨床決策，但是，當(dāng)前臨床研究的質(zhì)量問(wèn)題使很多成果難以直接轉(zhuǎn)化應(yīng)用。

中醫(yī)藥要想走向世界，得到世界的認(rèn)可，中醫(yī)藥的標(biāo)準(zhǔn)化是必不可少的。近年來(lái)中醫(yī)藥標(biāo)準(zhǔn)化有關(guān)研究不斷深入推進(jìn)，在針刺、艾灸、推拿、中藥等機(jī)制方面取得了一系列重要成果，引起了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。這在一定程度上得益于生物醫(yī)學(xué)成像技術(shù)在中醫(yī)藥研究中的廣泛應(yīng)用，其不僅很好地滿(mǎn)足了中醫(yī)藥研究中普遍存在的客觀(guān)化、可視化、標(biāo)準(zhǔn)化需要，同時(shí)功能型成像影像技術(shù)為中醫(yī)藥標(biāo)準(zhǔn)化研究構(gòu)建了新的平臺(tái)，極大地推動(dòng)與深化了中醫(yī)藥標(biāo)準(zhǔn)化的有關(guān)研究。在眾多生物醫(yī)學(xué)影像技術(shù)中，光聲成像是近十幾年來(lái)快速發(fā)展的一種功能型影像技術(shù)，其結(jié)合光學(xué)成像對(duì)比度高以及聲學(xué)成像穿透力強(qiáng)的特點(diǎn)，在獲得高分辨率組織結(jié)構(gòu)影像的同時(shí)，定量分析組織一系列生理參數(shù)（含氧血紅蛋白濃度、脫氧血紅蛋白濃度、氧飽和度、血流速度、氧代謝率等）變化，從而實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)和功能的多尺度成像[1-6]。研究表明，光聲成像技術(shù)在眾多生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值[1-6]。作為新興的生物醫(yī)學(xué)成像模式，光聲成像技術(shù)憑借優(yōu)質(zhì)的成像能力、多樣的成像方式以及良好的生物安全性，受到廣泛關(guān)注。目前光聲成像在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用層面十分廣闊，包括用于腫瘤（比如：乳腺癌、黑色素瘤等）和多種疾病（比如：皮膚病、骨關(guān)節(jié)炎、類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、腦中風(fēng)、癲癇等）的檢測(cè)中。在中醫(yī)藥的應(yīng)用目前主要集中在針灸、經(jīng)絡(luò)和腧穴、中藥方面的研究。本文將系統(tǒng)論述光聲與中醫(yī)藥領(lǐng)域應(yīng)用的現(xiàn)有基礎(chǔ)及潛在應(yīng)用，以期為中醫(yī)藥的標(biāo)準(zhǔn)化提供一個(gè)新思路。

1 光聲成像技術(shù)概述

1.1 光聲成像原理簡(jiǎn)介

光聲成像（Photoacoustic Imaging，PAI或者Optoacoustic Tomography，OAT）是一種新興的功能性生物醫(yī)學(xué)影像技術(shù)，結(jié)合了光學(xué)成像的高對(duì)比度以及超聲成像的高穿透深度等優(yōu)點(diǎn)，基于生物組織內(nèi)部的光學(xué)吸收差異，對(duì)生物組織中的結(jié)構(gòu)，功能和分子信息進(jìn)行無(wú)創(chuàng)檢測(cè)，提供高時(shí)空分辨率（空間分辨率高達(dá)5～500 μm;時(shí)間分辨率高達(dá)0.02～2 s）、高靈敏度的生物組織圖像[1-6]。光聲成像是基于光聲效應(yīng)發(fā)展而來(lái)的，最早于1880年由貝爾發(fā)現(xiàn)光聲效應(yīng)，貝爾發(fā)現(xiàn)用周期性調(diào)制的太陽(yáng)光照射一個(gè)光學(xué)吸收體時(shí)，該物質(zhì)吸收光會(huì)產(chǎn)生信號(hào)。伴隨著高靈敏寬帶超聲換能器的產(chǎn)生以及微弱信號(hào)檢測(cè)技術(shù)的誕生，光聲光譜和顯微技術(shù)逐漸被應(yīng)用于氣體和固體研究中[7]。PAI技術(shù)直到19世紀(jì)90年代才首次被用于非生物檢測(cè)，并很快被用于生物醫(yī)學(xué)成像研究。近十幾年來(lái)，PAI在生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域的研究取得了長(zhǎng)足進(jìn)展，已成為目前生物醫(yī)學(xué)影像的研究熱點(diǎn)之一[1-6]。光聲成像基本過(guò)程，見(jiàn)圖1：利用短脈沖激光照射到被測(cè)生物組織，生物組織吸收激光能量后進(jìn)而轉(zhuǎn)化為熱能，引起瞬態(tài)溫度變化，生物組織進(jìn)一步由于熱致膨脹導(dǎo)致局部壓力變化產(chǎn)生超聲波，利用超聲探頭在生物組織周?chē)鄠€(gè)位置接收超聲波信號(hào)，最后借助圖像重建算法直接生成吸收體形狀和二維或三維分布光聲圖像[1，7]。生物組織的每種物質(zhì)，都具有特定的光學(xué)吸收系數(shù)[1]。人體組織的光聲成像基于組織內(nèi)源造影劑光學(xué)吸收的聲學(xué)檢測(cè)，例如含氧血紅蛋白（HbO2）、脫氧血紅蛋白（Hb）、總血紅蛋白（HbT）、氧飽和度（sO2）、血流速度（BF）以及氧代謝率（MRO2）等[2]。目前，根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域和可實(shí)現(xiàn)的空間分辨率，光聲成像技術(shù)可分為3類(lèi)：光聲層析成像技術(shù)（Photoacoustic Tomography，PAT）、光聲顯微成像技術(shù)（Photoacoustic Microscopy，PAM）及光聲內(nèi)窺成像技術(shù)（Photoacoustic Endoscopy，PAE）[4]。

1.2 光聲成像技術(shù)的主要應(yīng)用

1.2.1 腦成像

PAI技術(shù)在腦成像的領(lǐng)域應(yīng)用范圍非常廣泛，可用于研究腦氧合、腦代謝、腦功能連接、腦疾?。òd癇，出血性腦卒中，腦創(chuàng)傷、腦灌注不足，腦腫瘤等）檢測(cè)，以及其分子影像技術(shù)和多模態(tài)成像技術(shù)等。PAI可以同時(shí)提供腦血管解剖學(xué)形態(tài)和血流動(dòng)力學(xué)功能指標(biāo)的高分辨率圖像[8-16]。

1.2.2 乳腺成像及其術(shù)中成像

PAI技術(shù)在乳腺篩查、診斷、分期和監(jiān)測(cè)治療干預(yù)中發(fā)揮著重要作用，該技術(shù)可以覆蓋大部分乳房甚至是整個(gè)乳房，臨床檢查時(shí)減少患者的不適感。與傳統(tǒng)的X射線(xiàn)、MRI、超聲檢查相比，PAI乳腺檢測(cè)是無(wú)損的，無(wú)電離輻射，可使患者疼痛感減輕，且對(duì)致密性乳房的檢測(cè)靈敏度較高[17]。由于光在組織中的穿透極限約為1 mm，因此在臨床上應(yīng)用光學(xué)方法治療乳癌尚未成功。PAI通過(guò)結(jié)合功能性成像和光學(xué)斷層成像的對(duì)比度以及高空間分辨率，有效地突破了這種穿透深度，其穿透深度可高達(dá)4 cm[18-21]。

在腫瘤切除術(shù)中，通常使用病理學(xué)方法檢查邊緣以確定腫瘤邊界是否存在至少2 mm的周?chē)Ｈ榉拷M織，即陰性邊緣。然而，如果在切除組織的邊緣中發(fā)現(xiàn)腫瘤細(xì)胞，即為陽(yáng)性邊緣。目前可用于術(shù)中邊緣評(píng)估的方法，如肉眼檢查、冷凍切片、超聲和觸診，這些方法在20%～50%的患者中都存在假陰性診斷。光聲成像手術(shù)導(dǎo)引技術(shù)可以用于評(píng)估腫瘤邊緣的高分辨率成像和切除檢查，這種技術(shù)的應(yīng)用對(duì)減少腫瘤復(fù)發(fā)，提高乳腺癌患者的生存率有很重要的臨床意義[22-24]。

1.2.3 關(guān)節(jié)成像

骨關(guān)節(jié)炎是涉及骨代謝功能障礙的疾病，骨代謝功能障礙通常很可能與軟骨下骨代謝高相關(guān)，會(huì)引起組織氧飽和度、Hb、HbO2和含水量的變化。這些代謝和功能參數(shù)也應(yīng)該通過(guò)多光譜光聲成像來(lái)測(cè)量。在炎性關(guān)節(jié)炎中，PAI技術(shù)可以用來(lái)繪制高分辨率、高對(duì)比度的人類(lèi)關(guān)節(jié)軟骨、滑膜、血管和骨組織的結(jié)構(gòu)性圖像，并可提供其病變的定量功能性信息[25-29]。

1.2.4 腫瘤血管再生成像

腫瘤生長(zhǎng)需要營(yíng)養(yǎng)和氧氣的維持，以及排出代謝廢物和二氧化碳（CO2）的能力。為了滿(mǎn)足這些需求，“血管生成開(kāi)關(guān)”被永久地激活，這會(huì)導(dǎo)致相鄰主體脈管系統(tǒng)的新血管再生。腫瘤內(nèi)的脈管系統(tǒng)通常是異常的，由復(fù)雜的涉及癌細(xì)胞和基質(zhì)微環(huán)境的生物應(yīng)激控制。持續(xù)的腫瘤血管異常再生在癌癥致癌和轉(zhuǎn)移潛能中起著核心作用。PAT或PAM可發(fā)展成為成像/監(jiān)測(cè)腫瘤血管發(fā)育的理想工具，可監(jiān)測(cè)脈管系統(tǒng)發(fā)育過(guò)程，追蹤腫瘤周?chē)难苊芏葎?dòng)力學(xué)變化，這種成像對(duì)于監(jiān)測(cè)抗血管再生療法的腫瘤反應(yīng)是至關(guān)重要的，因?yàn)榧词乖诳寡茉偕委熡行У那闆r下，腫瘤也不會(huì)在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生收縮[30-32]。

1.2.5 內(nèi)窺鏡成像

PAE不僅具備了傳統(tǒng)超聲內(nèi)鏡的優(yōu)點(diǎn)，而且還能夠在軟組織成像中將功能性光學(xué)對(duì)比度和高空間分辨率完美地結(jié)合在一起。PAE的主要優(yōu)勢(shì)在于其在組織中具有更大的透視深度，從毫米級(jí)到厘米級(jí)，并且能夠在體內(nèi)內(nèi)窺鏡應(yīng)用，如早期腫瘤檢測(cè)、黏膜下以及消化道病變的準(zhǔn)確診斷以及病變組織的表征[33-37]。

1.2.6 皮膚成像

光聲成像可以對(duì)皮膚的不同層面進(jìn)行識(shí)別。PAI已被用于測(cè)量皮膚癌的病變尺寸，使用配備手持傳感器探頭的多光譜PAI可以區(qū)分血紅蛋白和黑色素，精確地描繪出色素和非色素的皮膚病變的尺寸，測(cè)量原位色素皮膚病變的深度。此外，炎性反應(yīng)是一種系統(tǒng)性疾病，可表現(xiàn)為大血管和微血管疾病，炎性反應(yīng)性全身性疾病表現(xiàn)為皮膚病，如牛皮癬和濕疹，PAI可以通過(guò)吸收Hb和HbO2來(lái)觀(guān)察病變周?chē)⊙艿牟±碜兓?，用?lái)監(jiān)測(cè)炎性反應(yīng)性皮膚病的病變情況[38-41]。

2 光聲成像技術(shù)在中醫(yī)藥領(lǐng)域中的應(yīng)用

2.1 光聲顯微成像技術(shù)在針灸應(yīng)監(jiān)測(cè)方面的研究

針灸在中國(guó)幾千年來(lái)一直是治療各種疼痛的有效方法。然而，這種神秘的遠(yuǎn)古治療方法的機(jī)制在很大程度上仍然是未知的。Jinge Yang等[42]應(yīng)用光聲顯微成像（PAM）技術(shù)來(lái)研究電針（EA）對(duì)腦血流動(dòng)力學(xué)的影響。PAM在532 nm處具有較高的光吸收能力，因此可以敏感地探測(cè)血紅蛋白濃度（HbT）在腦血容量（Cerebral Blood Volume，CBV）高分辨率的皮層區(qū)域的變化?；谧闳镅ǎ⊿T36）組和非穴位組2組對(duì)比實(shí)驗(yàn)，結(jié)合PAM技術(shù)對(duì)針刺后血流動(dòng)力學(xué)的變化進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果顯示在大腦皮質(zhì)感覺(jué)區(qū)、運(yùn)動(dòng)區(qū)和脾后區(qū)3個(gè)區(qū)域均有不同程度的血容量改變。見(jiàn)圖2。結(jié)果表明，PAM技術(shù)可作為研究針刺對(duì)腦血流動(dòng)力學(xué)影響的可視化工具。

2.2 針刺增強(qiáng)光聲成像對(duì)比度的應(yīng)用研究

吳丹等[43-44]開(kāi)發(fā)了一種增強(qiáng)光聲腦成像對(duì)比度的新方法，該方法綜合了2個(gè)關(guān)鍵因素，包括靜脈注射光聲造影劑溶液（PEG-AuNPs）和物理輔助方法（小鼠陽(yáng)陵泉穴位（GB34）針刺）。利用自主搭建的PAT系統(tǒng)，吳丹等成功地捕獲了由針灸輔助造影劑在活體小鼠大腦皮質(zhì)中誘導(dǎo)的光學(xué)對(duì)比度隨時(shí)間的變化，證明了兩者共同作用產(chǎn)生的皮層光吸收增強(qiáng)的復(fù)合效應(yīng)遠(yuǎn)大于任何一種單獨(dú)作用產(chǎn)生的效應(yīng)，結(jié)論揭示了該復(fù)合方法有助于更好提高小鼠大腦皮質(zhì)脈管系統(tǒng)的光聲響應(yīng)，提高大腦皮質(zhì)血管與周?chē)尘敖M織間的成像對(duì)比度，并且能夠讓皮層血管更清晰的顯像。見(jiàn)圖3。

同樣的，吳丹等[45]還開(kāi)展了另一種復(fù)合造影劑在光聲分子影像中的活體應(yīng)用研究。此方法中，將聚乙二醇化金納米棒（PEG-GNRs）是看作是傳統(tǒng)光聲造影劑，并且把針刺足三里看作是調(diào)節(jié)小鼠大腦血流動(dòng)力學(xué)的物理輔助方法。針刺作為光聲成像的造影劑在本研究中發(fā)揮了新的作用。

2.3 光聲成像技術(shù)在監(jiān)測(cè)針刺治療腦血管疾病方面的應(yīng)用研究

PAT腦功能成像能夠幫助評(píng)估與腦血流動(dòng)力學(xué)相關(guān)的腦疾病的氧合作用以及功能代謝的改變，并有潛力成為腦卒中治療效果監(jiān)測(cè)的有力工具，為治療方案的制定提供重要依據(jù)[46]。Litingting等[47]利用PAT監(jiān)測(cè)針刺左、右涌泉穴時(shí)對(duì)小鼠腦血管的影響，PAT圖像顯示針刺涌泉穴后會(huì)導(dǎo)致涌泉穴位分布的腦血的血流動(dòng)力學(xué)和血流變化，表明PAT能無(wú)創(chuàng)地檢測(cè)針刺對(duì)小鼠腦血流的影響。同時(shí)也表明腦光聲成像有利于腦血管病變的定位，因此，PAT可能將來(lái)會(huì)被用來(lái)進(jìn)行靶向針灸，初步表明了PAT作為揭示針灸機(jī)制和促進(jìn)針灸臨床的可視化工具的潛力，并且也顯示了PAT在監(jiān)測(cè)腦血管疾病的潛在應(yīng)用[48]。吳丹等[49]利用光聲層析成像/激光散斑成像這種新型雙模態(tài)成像模式對(duì)小鼠腦灌注不足模型進(jìn)行可視化研究，結(jié)果表明針刺陽(yáng)陵泉穴可增加腦部皮層兩半球的血紅蛋白濃度以及血流速度，有效改善腦灌注不足的血液供應(yīng)。見(jiàn)圖4。此外，此研究結(jié)果也表明無(wú)論是在左或右穴位進(jìn)行針刺，都可以同時(shí)增加2個(gè)半球的HbT濃度。

2.4 光聲層析成像技術(shù)在中藥效應(yīng)監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用研究

吳丹等[50]利用一系列活體實(shí)驗(yàn)來(lái)探究和驗(yàn)證光聲在中醫(yī)藥領(lǐng)域的新應(yīng)用。黃連素（也叫小檗堿，Berberine）原本是一種傳統(tǒng)的東方草藥，通常用于治療腹瀉，最近已被用于治療一些腦疾病，如中風(fēng)和阿爾茨海默病，但黃連素誘導(dǎo)的血流動(dòng)力學(xué)變化在很大程度上是未知的。吳丹等人利用PAT來(lái)研究2種劑量的黃連素對(duì)小鼠的血流動(dòng)力學(xué)影響。其利用PAT成像策略，來(lái)獲取和分析10個(gè)功能性腦區(qū)在皮層脈管系統(tǒng)層面上的詳細(xì)動(dòng)態(tài)圖像?；铙w動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，連續(xù)兩次注射黃連素都能增加HbT的濃度，有效擴(kuò)張大腦皮質(zhì)血管。見(jiàn)圖5。激活大腦皮質(zhì)的大部分區(qū)域，并且注射不同劑量情況下，不同功能區(qū)的HbT濃度和激活水平差異都有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，這表明在不同劑量下，黃連素應(yīng)該調(diào)整到激活更多的大腦區(qū)域的劑量。重要的是，從分割的圖像來(lái)看，包括運(yùn)動(dòng)區(qū)和脾后區(qū)在內(nèi)的區(qū)域的激活最明顯。運(yùn)動(dòng)皮層對(duì)于計(jì)劃和執(zhí)行自主運(yùn)動(dòng)至關(guān)重要[51-53]。脾后區(qū)是腦區(qū)核心網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵成員，它支撐著一系列認(rèn)知功能，包括情景記憶、導(dǎo)航、想象和未來(lái)規(guī)劃[54]。該研究結(jié)果表明，黃連素有改善運(yùn)動(dòng)和認(rèn)知功能的相關(guān)潛力，需要進(jìn)一步的研究來(lái)確定這種藥物的劑量反應(yīng)效應(yīng)和確切的作用機(jī)制。該研究證明了PAT能夠無(wú)創(chuàng)地監(jiān)測(cè)黃連素對(duì)小鼠大腦皮質(zhì)的影響，可以成為觀(guān)察藥物引起的腦血流動(dòng)力學(xué)響應(yīng)的強(qiáng)有力的工具，并且可為藥物濃度和劑量的選擇提供一定的理論依據(jù)。

3 光聲成像在中醫(yī)藥領(lǐng)域的其他潛在應(yīng)用

以上應(yīng)用研究表明，PAI技術(shù)有望為中醫(yī)藥的特色傳承和創(chuàng)新發(fā)展提供新工具。目前，PAI技術(shù)在中醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用尚未規(guī)?；蕴幱诿麟A段，前期的研究基礎(chǔ)從生理學(xué)反應(yīng)與血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)、解剖學(xué)結(jié)構(gòu)相結(jié)合的角度有限地探索了針刺、艾灸、推拿、中藥的部分機(jī)制，這也為開(kāi)展中醫(yī)藥與PAI技術(shù)結(jié)合提供了很大的空間。

最早關(guān)于乳腺癌的記載，見(jiàn)于《靈樞·卷九》：“膺乃足厥陰陽(yáng)明之部分。故疽發(fā)于此……如米谷如栝簍之子實(shí)也……此疽至十年而后發(fā)乃死?！浔驹谂K。其末在脈。故不易消……至十年之久。臟腑之氣將衰，則毒氣發(fā)而潰爛死矣”。關(guān)于乳腺癌的中醫(yī)名稱(chēng)，現(xiàn)多言乳巖，乳腺癌的病因病機(jī)主要為肝失疏泄致氣機(jī)不暢，影響津液運(yùn)行，痰濁內(nèi)停，進(jìn)而阻滯氣機(jī)，氣不行血，故見(jiàn)痰瘀互結(jié)。《靈樞》曰“四時(shí)八風(fēng)之客于經(jīng)絡(luò)之中，為瘤病也”。外邪長(zhǎng)期積留在與乳房密切聯(lián)系的肝、胃、腎、沖任二脈等經(jīng)絡(luò)也可發(fā)為腫瘤。肝經(jīng)循行過(guò)陰器，抵小腹，夾胃、屬肝、絡(luò)膽，上貫膈，布脅肋。中藥方劑主要以疏肝理氣、化痰祛濁，軟堅(jiān)散結(jié)為主。PAI可監(jiān)測(cè)不僅可以觀(guān)察到用藥治療后腫瘤變化情況，還可以監(jiān)測(cè)血液中血流變化的情況，對(duì)于判斷疾病的轉(zhuǎn)歸預(yù)后有指導(dǎo)意義。盡管PAI對(duì)乳腺疾病成像有顯著的優(yōu)勢(shì)，但是目前尚未有關(guān)于PAI在中醫(yī)藥治療乳腺疾病方面的研究，這也許是推動(dòng)中醫(yī)藥走向世界、走向標(biāo)準(zhǔn)化的一次契機(jī)。

4 問(wèn)題與展望

對(duì)于光聲成像技術(shù)而言，目前在中醫(yī)藥的應(yīng)用方面仍存在一定局限性，面臨諸多挑戰(zhàn)。首先，作為一項(xiàng)成熟的技術(shù)，目前很少有人意識(shí)到PAI在腦成像方面的最大潛力。在針灸監(jiān)測(cè)腦皮層響應(yīng)方面的應(yīng)用中，主要針對(duì)麻醉后的小動(dòng)物進(jìn)行監(jiān)測(cè)，那么這個(gè)過(guò)程中小動(dòng)物則處于非清醒狀態(tài)下（液體或氣體麻醉等）或者活動(dòng)受限狀態(tài)下。對(duì)于小動(dòng)物的大腦成像，清醒動(dòng)物的PAT技術(shù)將為許多研究打開(kāi)一扇新的大門(mén)，這些研究可以跨越神經(jīng)活動(dòng)和行為之間的鴻溝。采用微加工技術(shù)的進(jìn)一步微型化PAI系統(tǒng)可能允許將成像系統(tǒng)安裝在動(dòng)物頭部，而不會(huì)影響動(dòng)物的正?；顒?dòng)。或者，也可以使用標(biāo)準(zhǔn)PAI系統(tǒng)進(jìn)行頭部約束。例如，基于空氣支持的跑步機(jī)的PAI系統(tǒng)可適用于清醒小動(dòng)物的針灸實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。其次，通過(guò)使用電壓敏感染料或鈣敏感染料，可對(duì)體內(nèi)神經(jīng)活動(dòng)直接進(jìn)行光聲檢測(cè)，這些染料的熒光發(fā)射在神經(jīng)元激發(fā)動(dòng)作電位時(shí)發(fā)生變化，這種基于外源造影劑的光聲分子影像技術(shù)有助于直接觀(guān)察針灸或中藥施加過(guò)程中的實(shí)時(shí)神經(jīng)活動(dòng)。此外，為了對(duì)人體更多的組織進(jìn)行中醫(yī)藥治療方面的研究，需要提高光聲成像技術(shù)的光照效率，這也進(jìn)一步需要采用新的光傳遞方法。為了繞過(guò)人體各個(gè)部位骨頭等硬組織的衰減，鼻腔、耳腔、口腔以及其他體腔用來(lái)將光傳送到特定組織的深處，最后突破光的傳遞極限，可以真正的將PAI這項(xiàng)技術(shù)廣泛地應(yīng)用在中醫(yī)藥臨床研究中。

光聲成像技術(shù)在中醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用主要存在于了解此技術(shù)的中醫(yī)藥人才欠缺，不了解其使用原理，難以與中醫(yī)藥相結(jié)合，發(fā)展相關(guān)的研究。而目前現(xiàn)有的相關(guān)技術(shù)在中醫(yī)領(lǐng)域的應(yīng)用大多存在于工程技術(shù)方面，很少應(yīng)用于臨床實(shí)驗(yàn)或是與疾病相關(guān)的中醫(yī)藥方面。怎么樣把光聲成像技術(shù)與中醫(yī)藥有效的結(jié)合，是我們現(xiàn)在面臨的最大的問(wèn)題。光聲成像技術(shù)在中醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用更是處于探索階段，有較大的空白和研究空間。因此，如能在天然中藥或針灸療法等方面結(jié)合現(xiàn)代光聲成像技術(shù)，這不僅利于推動(dòng)中醫(yī)藥的現(xiàn)代化、國(guó)際化、標(biāo)準(zhǔn)化的發(fā)展，而且也有利于闡明中醫(yī)藥作用的機(jī)制及客觀(guān)證據(jù);光聲成像技術(shù)從新的角度揭示中醫(yī)病機(jī)和診療理論;運(yùn)用光聲成像技術(shù)豐富和創(chuàng)新發(fā)展中醫(yī)傳統(tǒng)治療手段;都將為光聲成像技術(shù)在中醫(yī)藥學(xué)領(lǐng)域的深入研究與應(yīng)用提供進(jìn)一步的指引和更廣闊的空間。

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（2020-05-10收稿 責(zé)任編輯：徐穎）