ابزار جدید ممکن است روزی به جراحان کمک کند تا بافت سرطانی را با سهولت بیشتری شناسایی کنند – ScienceDaily


محققان آندوسکوپ پزشکی جدیدی را با الهام از زیست ایجاد کرده اند که می تواند نور مرئی 3D و تصاویر فلورسنت مادون قرمز را از نزدیک دریافت کند. این یک طراحی نوری است که ترکیبی از تصاویر سه بعدی با وضوح بالا از بینایی انسان و توانایی میگوهای مانتیس در تشخیص همزمان چندین طول موج نور است.

آندوسکوپ های تصویربرداری سه بعدی می توانند به جراحان کمک کنند تا بافت بیمار را به طور دقیق پیدا کنند. افزودن یک تصویر فلورسنت می تواند باعث براق شدن بافت سرطانی برای برداشت راحت تر یا برجسته نمودن قسمتهای مهم آناتومی شود که باید از آنها در حین جراحی جلوگیری شود.

در انجمن نوری (OSA) اپتیک اکسپرس، چنیونگ شی از آکادمی علوم چین و همکارانش ، آندوسکوپ جدید چند حالته را توصیف و نشان می دهند. اگرچه این یک نمایش اولیه است ، آندوسکوپ جدید برای جایگزینی مستقیم آندوسکوپ های موجود بدون نیاز به پزشکان برای یادگیری نحوه استفاده از ابزار جدید طراحی شده است.

شی گفت: “آندوسکوپ های فلورسنت سه بعدی موجود به جراحان برای دیدن تصاویر فلورسنت نیاز به تغییر حالت کار در حین عمل دارند.” “از آنجا که آندوسکوپ سه بعدی ما می تواند تصاویر سه بعدی قابل مشاهده و فلورسنت را بدست آورد ، نه تنها اطلاعات بصری بیشتری را فراهم می کند ، بلکه می تواند به طور قابل توجهی زمان عمل را کاهش دهد و خطرات را در حین جراحی کاهش دهد.”

کمک به جراحی رباتیک

اگرچه می توان از آن برای هر روش آندوسکوپی استفاده کرد ، محققان آندوسکوپ جدید چند حالته را برای سیستم های جراحی رباتیک طراحی کردند. این سیستم ها به افزایش دقت و دقت روشهای کم تهاجم کمک می کنند و می توانند به جراحان در انجام کارهای پیچیده در مناطق بسته بدن کمک کنند. برای جراحی رباتیک ، اطلاعات بینایی بهبود یافته ارائه شده توسط آندوسکوپ جدید می تواند به جراح ، که ممکن است در یک اتاق متفاوت از بیمار باشد ، کمک کند تا انواع مختلف بافت را در زمینه جراحی تشخیص دهد.

شی گفت: “اگرچه سیستم های جراحی رباتیک مدرن نیاز به جراح در نزدیکی آن دارند ، اما جراحی رباتیک مبتنی بر این آندوسکوپ سه بعدی چند روزی ممکن است روزی به جراحان اجازه دهد از راه دور اقدامات را در مکان های از راه دور انجام دهند.” “این می تواند به توزیع نابرابر منابع پزشکی کمک کند و به نفع افرادی باشد که در مناطقی با شرایط پزشکی نسبتاً ضعیف زندگی می کنند.”

آندوسکوپ جدید چند حالته با استفاده از دو سیستم نوری با وضوح بالا به تصاویر سه بعدی دست می یابد تا یک طرح دو چشمی شبیه به چشم انسان ایجاد کند. در این حالت ، با این وجود ، طراحی نوری می تواند نور مرئی مانند چشم انسان و طول موج نزدیک نور مادون قرمز مورد نیاز برای تصویربرداری فلورسنت را در خود جای دهد. این نور توسط یک سنسور الهام گرفته از چشمهای پیچیده میگوی مانتیس شناسایی می شود که نه تنها اطلاعات چند طیفی را تشخیص می دهد بلکه نور قطبی را نیز تشخیص می دهد. این سنسور با استفاده از پیکسل هایی با پاسخ طیفی و قطبی مختلف ، چندین قسمت از طیف الکترومغناطیسی را تشخیص می دهد.

برای دستیابی به تصاویر سه بعدی با کیفیت بالا ، سیستم نوری دو چشمی باید دارای دو سیستم نوری با پارامترهای دقیقاً یکسان باشد. شی گفت: “این شرایط سختگیری دقیق پردازش اجزای نوری را تعیین می کند.” “ما با استفاده از پردازش نوری دقیق توانستیم به این دقت دست پیدا کنیم و این را با فناوری طیف سنجی مبتنی بر تراشه ترکیب کردیم تا این آندوسکوپ سه بعدی چند حالته امکان پذیر شود.”

ترکیب تصاویر مرئی و فلورسنت

برای آزمایش آندوسکوپ جدید ، محققان وضوح ، توانایی تصویربرداری فلورسانس و توانایی تولید همزمان تصاویر سه بعدی با اطلاعات رنگی مادون قرمز و قابل مشاهده را تجزیه و تحلیل کردند. آندوسکوپ عملکرد خوبی داشت و به وضوح حداکثر 7 جفت خط در میلی متر نور مرئی – همان بهترین آندوسکوپ های سه بعدی استفاده شده امروز – و 4 جفت خط در میلی متر در نور مادون قرمز دست یافت.

آنها سپس از آندوسکوپ برای بدست آوردن تصاویر فلورسانس رنگی قابل مشاهده و نزدیک به مادون قرمز از سه غلظت سبز ایندوسیانین استفاده کردند. این برچسب فلورسنت مادون قرمز FDA تأیید شده و برای برچسب زدن به بافت های تومور استفاده می شود. اگرچه این سه نمونه را نمی توان از چشم انسان تشخیص داد ، اما با استفاده از آندوسکوپ سه بعدی چند حالته می توان آنها را به وضوح تشخیص داد. محققان همچنین با استفاده از آن برای نشان دادن یک اسباب بازی با بسیاری از قسمتهای ضربدری ، اثر بخشی تصویر سه بعدی آندوسکوپ را آزمایش کردند. آندوسکوپ قادر به ایجاد تصاویر سه بعدی بود که حتی پس از مدت زمان طولانی مشاهده باعث خستگی چشم نمی شود.

محققان قصد دارند از آندوسکوپ سه بعدی برای انجام تصاویر بیولوژیکی و بالینی اضافی استفاده کنند. آنها همچنین قصد دارند طول موج های بیشتر و توانایی حس قطبش را برای ارائه حتی اطلاعات بصری بیشتر در بر بگیرند.

منبع تاریخچه:

مواد تهیه شده توسط جامعه نوری. توجه: مطالب را می توان از نظر سبک و طول ویرایش کرد.


منبع: unbox-news.ir

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>