הדמיה בקצה המחט

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin
Share on telegram
Share on whatsapp
Share on email
פרסומת
X-ray_Promo1


מדענים פיתחו טכניקה חדשה שיכולה לחולל מהפכה בהליכי הדמיה רפואית באמצעות אור.

צוות פיסיקאים, בראשות ד"ר דייוויד פיליפס מאוניברסיטת אקסטר, היה חלוץ בדרך חדשה לשלוט באור שהושחל על ידי מעבר דרך קווצה אחת דקה של שיער של סיבים אופטיים. סיבים דקים במיוחד אלה מבטיחים הרבה הבנות לדור הבא של אנדוסקופים רפואיים – המאפשרים הדמיה ברזולוציה גבוהה עמוק בתוך הגוף בקצה המחט.

אנדוסקופים קונבנציונליים הם ברוחב מילימטרים ויש להם רזולוציה מוגבלת – ולכן לא ניתן להשתמש בהם לבדיקת תאים בודדים. סיבים אופטיים בודדים צרים פי 10 בערך ויכולים לאפשר הדמיה ברזולוציה גבוהה בהרבה – מספיק כדי לבחון את התכונות של תאים בודדים ישירות בתוך הרקמה החיה. בדרך כלל ניתן לראות תאים רק לאחר שהוצאו מחוץ לגוף והונחו במיקרוסקופ.

המלכוד הוא שאנחנו לא יכולים להסתכל ישירות דרך סיבים אופטיים, מכיוון שהם מקשקשים את האור שנשלח דרכם. ניתן לפתור בעיה זו על ידי כיול ראשון של סיב אופטי כדי להבין כיצד הוא מטשטש תמונות, ואז שימוש במידע כיול זה כמפתח לפענוח תמונות מהאור המקושקש. מוקדם יותר השנה פיתחה קבוצתו של ד"ר פיליפס דרך למדוד מפתח זה במהירות רבה, בשיתוף פעולה עם חוקרים מאוניברסיטת בוסטון בארה"ב ומכון ליבניז לטכנולוגיות פוטוניות בגרמניה. [paper: Compressively sampling the optical transmission matrix of a multimode fibre, published in Light: Science and Applications, April 21st 2021].

עם זאת, המפתח הנמדד שביר מאוד ומשתנה בקלות אם הסיבים מתכופפים או מתפתלים, מה שהופך את פריסת הטכנולוגיה הזו למסגרות קליניות אמיתיות כרגע מאתגרת מאוד. כדי להתגבר על בעיה זו, צוות מבוסס אקסטר פיתח כעת דרך חדשה לעקוב אחר האופן שבו התמונה ששוררת את התמונה משתנה בזמן שהסיב נמצא בשימוש. זה מספק דרך לשמור על הדמיה ברזולוציה גבוהה גם כאשר מיקרו-אנדוסקופ מבוסס סיבים יחיד מתגמש. החוקרים השיגו זאת על ידי השאלת מושג המשמש באסטרונומיה בכדי לראות מערבולת אטמוספרית ולהשתמש בהם למבט מבעד לסיבים אופטיים. השיטה מסתמכת על 'כוכב מדריך' – שהוא במקרה שלהם חלקיק קטן פלואורסצנטי בהיר בקצה הסיב. אור מכוכב המדריך מקודד כיצד המפתח משתנה כאשר הסיב מתכופף ובכך מבטיח שההדמיה לא מופרעת.

זהו התקדמות מרכזית לפיתוח אנדוסקופים גמישים במיוחד. ניתן להשתמש במכשירי הדמיה כאלה להנחיית מחטי ביופסיה למקום הנכון, ולסיוע בזיהוי תאים חולים בגוף.

ד"ר פיליפס, פרופסור חבר במחלקה לפיזיקה ואסטרונומיה באוניברסיטת אקסטר, אמר: "אנו מקווים כי עבודתנו מביאה את ההדמיה של תהליכים תת תאיים עמוק בתוך הגוף צעד נוסף למציאות – ועוזרת לתרגם זאת. הטכנולוגיה מהמעבדה למרפאה. "

העבודה האחרונה היא בשיתוף פעולה עם חוקרים ממכון ליבניז לטכנולוגיות פוטוניות בגרמניה, ומכון ברנו למכשירים מדעיים בצ'כיה. הפרויקט התאפשר במימון האקדמיה המלכותית להנדסה והחברה המלכותית בבריטניה, מועצת המחקר האירופית ומועצת המלגות הסינית.

מקור הסיפור:

חומרים המסופק על ידי אוניברסיטת אקסטר. הערה: ניתן לערוך תוכן לפי סגנון ואורך.

.



קישור לכתבת המקור – 2021-06-18 20:40:25

Share on facebook
Facebook
Share on twitter
Twitter
Share on linkedin
LinkedIn
Share on telegram
Telegram
Share on whatsapp
WhatsApp
Share on email
Email
פרסומת
MAGNEZIX מגנזיקס

עוד מתחומי האתר