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单芯片彩色—近红外术中相机：正常照明下完成 55 名肺癌与乳腺癌患者评估

顶级刊物论文速递 · 发布 2026-08-21T15:40:00+08:00 · 更新 2026-08-21T15:44:53+08:00

核心结论

Light: Science & Applications 8 月 21 日报告单芯片 RGB—近红外术中相机，在 50—80 kLux 常规照明下检测约 500 pM ICG。设备评估纳入 20 名肺癌和 35 名乳腺癌患者：肺病灶灵敏度 0.90，乳腺前哨淋巴结分类 AUC 0.94。结果显示减少配准与关灯需求的潜力，但样本小、非随机且未验证临床结局。

Light: Science & Applications 8 月 21 日发表一套用于荧光引导手术的单芯片彩色—近红外相机。现有系统常以多台相机分别采集白光解剖图像和近红外荧光，光路与传感器之间的微小错位可能让荧光热点偏离真实组织位置；弱信号还常要求调暗手术室照明。新装置把红、绿、蓝和近红外通道布置在同一背照式科学级 CMOS 芯片上，从采集端获得天然配准的彩色反射与荧光图像。

单芯片双增益彩色与近红外荧光术中成像系统图形摘要
论文图形摘要：单颗 RGB—NIR 传感器在正常手术室照明下同步采集解剖彩色图像和荧光信号，并用于肺癌及乳腺癌手术评估。（图源：Light: Science & Applications 论文作者）

传感器采用焦平面分区像素化干涉滤光片和双增益读出，输入等效读出噪声为 2.25 个电子，融合动态范围超过 90 dB。在暗背景下，它可检测约 100 pM 的吲哚菁绿（ICG），在 50—80 kLux 的常规手术室照明下仍可检测约 500 pM，并覆盖四个数量级的定量范围。高低增益并行让系统既保留明亮白光场景，也不丢失较弱的近红外信号。

团队把传感器集成进手术相机，评估了 20 名接受组织蛋白酶激活 ICG 探针 VGT-309 的肺癌患者，以及 35 名接受 ICG 前哨淋巴结定位的乳腺癌患者。肺癌研究按病灶计算的灵敏度为 0.90（18/20），阳性预测值为 0.78（18/23）；9/20 名患者出现至少一次具有临床意义的成像事件。乳腺癌部分分析 90 个标本，高增益近红外成像按结节—背景比区分伽马探针标记的前哨淋巴结，ROC AUC 为 0.94，对照设置为 0.60，同时保留白光视野。

单芯片路线可能减少术中配准误差、系统体积和“关灯看荧光”的操作负担，对外科医生、成像设备厂商和荧光探针研发者都有直接意义。但这是早期、非随机的设备评估，肺癌仅 20 人、乳腺癌 35 人；不同手术室、组织深度、探针方案和病理金标准下的表现尚未建立。AUC 提升也不能自动转化为更少复发或更好生存，后续需要多中心前瞻试验、实时决策评价和监管级设备验证。

信息来源

可信度说明

来源为开放获取、同行评议论文，芯片噪声与动态范围、ICG 检出限、20 名肺癌和 35 名乳腺癌患者的结果均可由全文核验。研究为早期设备评估，样本小且非随机；灵敏度、阳性预测值和 AUC 不能替代临床结局或多中心验证。

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