Lumedica研发低成本光学相干层析成像平台

创业公司Lumedica最新获得了美国小企业创新研究计划（SBIR）100万美元资助，将用于进一步开发低成本光学相干层析成像（OCT）平台。Lumedica公司自2014年，从杜克大学Adam Wax教授的研究小组拆分出来独立运营，Adam Wax也是该公司的联合创始人。

这笔由美国国立卫生研究院（NIH）和国家眼科研究所（NEI）资助的第二阶段资金，旨在支持该公司开发用于治疗衰弱性视网膜疾病的即时诊断系统。

与此同时，Wax及其团队刚刚公布了使用Lumedica设备进行视网膜成像的首份临床研究结果，结果显示其在美国及其它医疗资源不足的地区具有巨大的应用潜力。

黄金标准

OCT被视为黄斑变性、糖尿病视网膜病变和青光眼等疾病早期诊断的黄金标准，这些疾病在没有症状的情况下都会威胁视力。但是，OCT检查费用十分昂贵。

费用昂贵的部分原因是现有的OCT光学系统是基于超辐射发光二极管（SLD）而不是激光器，Lumedica致力于大幅降低该技术的成本，并且成功将其“OQ Labscope”产品的销售价格降低到1万美元。

公司首席技术官William Brown，也是该OCT系统的开发者之一，曾在Wasatch Photonics工作。他在谈及这笔SBIR资金时表示：“OCT技术已经成为美国许多眼科医生和验光师非常重要的筛查工具。当然，目前商用系统成本昂贵，限制它在世界上大多数眼科医生和患者中的使用，我们要改变它。”

Lumedica公司表示，通过与杜克大学普拉特工程学院合作，他们已经证明该系统在价格更合理的同时非常有效，且具有更强的临床灵活性，公司还认为：“第二阶段的资金将有助于Lumedica进一步为临床市场开发设备。”

在得到NIH-NEI资金的同时，位于北卡罗来纳州达勒姆的公司总部另传来佳讯，公司在由罗切斯特“Luminate NY”创业加速器赞助的最新一轮融资竞赛中获得三等奖，并赢得25万美元奖金。

在星巴克扫描

Wax和他的团队刚刚公布了低成本OCT硬件首次临床应用细节，并将他们的研究结果发表在Translational Vision Science & Technology期刊上。

研究结果显示，Lumedica开发的这种低成本的扫描仪（具有一款3D打印的光谱仪）生成了的120份视网膜图像，其清晰度可以达到目前商业OCT系统拍摄图像的95%，这足以进行准确的临床诊断。

Wax对此结果重点强调：“一旦失去了视力，就很难把它恢复，所以预防失明的关键是及早发现。我们的目标是大大降低OCT的成本，以便让更多的诊所可以负担得起这些设备，尤其是在全球健康环境中。”

在这种情况下，降低成本的关键是创新光谱仪设计，据悉新光谱仪的光照采用圆形路径设计，而不是传统的镜头、镜子和精密衍射光学元件组合。

杜克大学的研究团队说：“由于光谱仪的光路是圆形的，所以温度变化引起的任何膨胀或收缩都会对称地发生，从而能够使它们自身平衡以保持光学元件对准。该设备还在光程末端使用更大的探测器，以减少错位。”

总的来说，这种方法可以将临床典型的OCT系统重量从60磅减少到4磅，同时将成本从至少5万美元降低到1.5万美元以下。

Wax补充道：“现在OCT设备需要配备单独的房间，由专门的博士科学家对它们进行调整才能正常工作。而我们的设备可以摆放在办公室的架子上，拿下来，使用完后再放回去，都没有任何问题。我们已经用它对星巴克的顾客进行了扫描实验。”

商业价值

在这项研究中，视网膜外科医生、北卡罗来纳大学医学院眼科副教授J. Niklas Ulrich，将Lumedica硬件与海德堡工程公司的商用OCT仪器进行了比较。

Ulrich对60名患者的双眼进行临床成像，其中一半来自健康志愿者，一半患有某种视网膜疾病，他在报告中表示，低成本的OCT设备与商业设备“绝对可比”。

他补充说：“虽然它明显缺少我们10万美元以上OCT扫描仪的一些花哨功能，但它能准确诊断视网膜结构性疾病，并能成功监测治疗。”

“安装简单快捷，占地空间小，使得该设备在较小的卫星办公室中运行良好。我希望这种低成本OCT仪器的开发将改善患者对OCT技术的使用，并有助于在北卡罗来纳州以及全国和全世界保护人们的视力。”

杜克大学的研究团队在他们的论文中表示，目前低成本系统的一个限制是成像期间SLD的功率波动，这是光源采用开环冷却方法以降低成本的结果。

“鉴于对视网膜成像信号的影响，该问题将在未来的设计迭代中得到解决，”Wax和他的团队在论文中写道。他们还补充了系统未来的发展，包括增加MEMS微镜扫描模式，并使系统完全由电池供电，便于携带。

Wax表示，Lumedica目前正在寻求风险投资支持，并且也在协商潜在的许可协议，希望能够将OCT应用于美国及其它医疗资源不足的地区。

他还表示：“随着美国、印度和中国等地糖尿病视网膜病变病例越来越多，我们希望通过大幅增加对这种技术的使用，能够挽救更多人的视力。”