非侵入性光学成像技术助力深层组织成像，应用于皮肤癌诊断和治疗

团队研发的非侵入性成像方法以合成波长成像（SWI）为基础，通过两个独立照明波长计算生成虚拟“合成”波长。这一技术巧妙融合了双重优势：更长的合成波长使信号对组织内部光散射具有更强抵抗力，而原始照明波长则能提供高对比度信息。目前，Willomitzer与团队成员MadabhushiBalaji已完成实验室台式原型机校准，正针对非黑色素瘤皮肤癌开展成像测试，最终原型机将实现便携化改造，用于人体首例在体研究。

临床痛点：现有技术的深度与分辨率困境

“非黑色素瘤皮肤癌如基底细胞癌、鳞状细胞癌的影像对比特性与黑色素瘤差异显著，给深度成像带来独特挑战。”Willomitzer指出。当前主流成像技术存在难以调和的矛盾：共聚焦显微镜、光学相干断层扫描（OCT）虽能在浅层组织实现高对比度与高分辨率，但短波长易受深层组织散射影响，且OCT还存在视野范围小、设备成本高的局限；超声波等长波长技术虽可穿透深层组织，却缺乏癌症诊断所需的分辨率与对比度。

Curiel-Lewandrowski进一步解释：“非黑色素瘤皮肤癌病变的大小、深度和侵袭模式差异极大，成像工具需同时实现肿瘤边缘精准评估与治疗反应动态监测，这要求技术在深度穿透与分辨率、对比度间找到平衡——而这正是现有技术的短板。”

研究目标：填补临床空白与技术转化

NIH该计划的核心诉求在于突破技术限制，实现光线高分辨率非侵入性深层组织成像，进而推动疾病早期检测、精准评估及非侵入性诊疗替代手术，同时需具备捕捉肌肉收缩、脉搏等快速生物过程的实时成像能力。

Willomitzer团队的技术恰好切中需求：“合成波长成像兼具高组织对比度与深层散射鲁棒性，结合先进计算评估算法，有望打破传统分辨率-深度-对比度的三角权衡。”Curiel-Lewandrowski强调，团队旨在填补临床空白：“若能实现侵袭性病变早检测、肿瘤边界精确定义及治疗反应实时监测，不仅能最大化新疗法疗效，更可实现患者个性化干预。”