1 miesiąc temu

Zupełnie nowy rodzaj kamery pozwala ujrzeć ludzkie ciało od środka!

Medycyna przeszła długą drogę w poszukiwaniu technik zaglądania do środka ludzkiego ciała i wygląda na to, że w niedalekiej przyszłości lekarze będą mogli dosłownie zaleźć nam za skórę.

Badacze wynaleźli nowy rodzaj kamery, która potrafi spenetrować struktury wewnątrz naszych ciał, wychwytując źródła światła na głębokości 20 centymetrów pod tkanką skórną. Wyniki badań zostały opublikowane w magazynie Biomedical Optics Express.

Obecny prototyp, stworzony przez badaczy brytyjskiego Uniwersytetu w Edynburgu, jest zaprojektowany tak, aby działał w połączeniu z endoskopami – długimi, cienkimi przyrządami, wyposażonymi w kamery, czujniki oraz źródła światła.

Są one nieodzownymi narzędziami, wykorzystywanymi w wielu zabiegach medycznych, ale aż dotąd upewnienie się, co dokładnie jest przez nie obserwowane, było utrudnione bez pomocy skanów rentgenowskich.

Teraz nie jest to już problemem, dzięki możliwościom nowej kamery, umiejącej wykryć źródła światła wewnątrz ciała, takich jak podświetlona końcówka długiej i giętkiej rurki endoskopu.

Za pomocą tysięcy zintegrowanych wykrywaczy fotonów zamontowanych w kamerze, urządzenie to wykrywa pojedyncze cząstki światła przebijające się przez tkankę.

Gdy fotony napotykają na swojej drodze strukturę ciała, światło zwykle rozprasza się, lub odbija od tkanki, jednak czułość nowej kamery pozwala zlokalizować nawet najmniejsze, przebijające się ślady światła.

Poprzez połączenie sygnałów świetlnych pochodzących bezpośrednio z kamery, z rozproszonymi fotonami – przemierzającymi większą odległość, dzięki czemu dłużej zajmuje dotarcie do nich – urządzenie jest w stanie ustalić, gdzie dokładnie emitujący światło endoskop znajduje się obecnie.

Technika ta, polegająca na rozróżnianiu rozproszonych i balistycznych (skupionych) fotonów, nazywana jest Obrazem Balistycznym, i ma na celu wspomaganie lekarzy w ustaleniu dokładnej lokalizacji miejsca wewnątrz ciała, które obserwują za pomocą endoskopu, co ma ogromny wpływ na diagnozę leczenia.


Na zdjęciu powyżej widać przykład światła rozchodzącego się wewnątrz płuc owcy, odbieranego przez kamerę endomikroskopu optycznego.

Po lewej stronie widać dokładną pozycję urządzenia w płucach, przy użyciu techniki Obrazu Balistycznego przez prototyp kamery.

Po prawej obraz z konwencjonalnej kamery, nieczytelny z uwagi na szum odbierany przez sensor, spowodowany rozproszonym, odbijającym się od ścian płuc światłem. Nie można tu określić, skąd pochodzi źródło fotonów.

„Ta technologia umożliwia nam, spojrzenie wgłąb ludzkiego ciała” – mówi starszy badacz Kev Dhaliwal – „Możliwość dokładnego zlokalizowania urządzenia jest kluczowe w wielu dziedzinach opieki zdrowotnej, gdzie staramy się leczyć choroby jak najmniej inwazyjnie.”

Dhaliwal jest głównym badaczem multi-instytucjonalnej kolaboracji lekarzy, o nazwie Proteus, którzy zajmują się wynajdywaniem nowych technologii obrazu, w celu odkrywania wcześniej niedostrzegalnych sekretów biologii, ze wskazaniem na choroby płuc i układu oddechowego.

W tym przypadku naukowcy twierdzą, że polepszona widoczność obrazu z nowej kamery pozwoli lekarzom na dokładne zobrazowanie końcówki oraz długości używanego endoskopu, a sama rozdzielczość obrazu ma w przyszłości zostać jeszcze podniesiona.

Nie wiadomo jeszcze, kiedy możemy oczekiwać wprowadzenia nowej kamery do użytku w leczeniu klinicznym, lecz mimo to, jest to obiecujący postęp w dziedzinie technologii obrazowania i diagnostyki.