آندوسکوپ اتومبیل که برای تصویربرداری در پزشکی استفاده می شود

سمت چپ: ماژول اتصال فیبرهای لیزری. وسط: ماژول برای اتصال سیگنالها به فیبر تشخیص ماژول تشخیص (نمایش داده نشده است). 

در روشهای تصویربرداری که می توانند در تشخیص عمل جراحی مرزهای تومور مورد استفاده قرار گیرند ، نیاز فوری وجود دارد. پراکندگی منسجم ضد استوکس رامان (CARS) تصویربرداری با وضوح بالا بدون برچسب را قادر می سازد. در این مقاله یک آندوسکوپ سفت و سخت و فشرده CARS با وضوح مکانی 800 نانومتر و میدان دید 250 میکرومتر در فاصله کاری 187 میلی متر توصیف شده است.

تمایز حین عمل بین بافت بیمار و طبیعی در مغز انسان به دلیل عدم وجود تکنیک های تصویربرداری که بطور مشخص بتوانند بافت سرطانی را تجسم کنند بسیار دشوار است. اگرچه روشهای مستقر مانند تصویربرداری با رزونانس مغناطیسی و توموگرافی رایانه ای وجود دارد که فقط به ندرت می توان از طریق آن استفاده کرد و روشهای مبتنی بر فلورسانس که سیگنال مشخصی برای هر نوع تومور ارائه نمی دهند ، ارزیابی قابل اعتماد از مرز تومور بویژه است. اغلب فقط پس از برداشتن بافت و معاینه بافت شناسی بعدی انجام می شود. میکروسکوپ پراکندگی منسجم ضد استوک رامان بدون لکه و مولکولی حساس به ویژه در ترکیب با سایر تکنیک های تصویربرداری نوری غیر خطی مانند نسل هارمونیک دوم (SHG) و فلورسانس دوتایی هیجان زده (TPEF) ، یک رمان است. تکنیک نوری که می تواند تشخیص لبه تومور حین عمل را ممکن کند.

هر دو تصویربرداری چند حالته و به خصوص تصویربرداری CARS برای اثربخشی آنها به عنوان ابزاری در تشخیص تومور از بافت سالم و نمایندگی بخشهای مختلف از بافت طبیعی مغز مورد بررسی قرار گرفت. به منظور ایجاد فن آوری به عنوان یک روش آندوسکوپی سریع و قابل اعتماد برای تشخیص و درمان در کلینیک های روزمره ، در مورد منابع جدید لیزر اندومیکروبوتیک و لیزر مورد بررسی قرار گرفت و متعاقباً در یک سیستم کلی جمع و جور که به صورت شماتیک در شکل 1 نشان داده شده است یکپارچه شد. کل سیستم و اپتیکهای GRIN که در طی اندازه گیری های آزمایش با بخشی از بافت در تماس هستند.

سیستم آندوسکوپی CARS که به عنوان بخشی از این پروژه اجرا می شود ، شامل یک اپتیک endomicroscope غیرخطی غیرمستقیم با شاخص گرادیان گرادیان (GRIN) است که برای محدوده مادون قرمز نزدیک به رنگ اصلاح می شود و دارای NA بالایی از 0.5 در طول کل تقریبا 20 سانتی متر و قطر خارجی آن تنها 2.2 میلی متر است. نوری GRIN توسط Grintech مورد تحقیق و توسعه قرار گرفته است و از یک منبع لیزر فیبر فشرده از TOPTICA تشکیل شده است که می تواند بصورت الکترونیکی در دامنه ارتعاشات کششی CH از 2700-3200 cm-1 و یک میکروسکوپ لیزر فشرده تنظیم شود که در آن مورد تحقیق و توسعه قرار گرفت. همکاری نزدیک با Leibniz IPHT ، دانشگاه کنستانس و گرینتک. اپتیک GRIN نوآورانه نسبت به لنزهای معمولی دارای مزایای بسیاری است: سطوح صاف هستند و نمایه ضریب شکست می تواند از طریق انتشار در طول تولید در طیف وسیعی متغیر باشد. به عنوان مثال ، این امکان را می دهد که با وجود قطر کوچک 500 میکرومتر ، یک تصویر نوری بسیار خوب حاصل شود. آندوسکوپ CARS تصاویری با وضوح 800 نانومتر در زمینه دید 250 میکرومتر فراهم می کند ، به همین دلیل این اندمیکروسکوپ با وضوح بالا با یک اپلیکاتور جراحی مغز و اعصاب (STORZ) برای تصویربرداری از میدان گسترده به منظور انتخاب دقیق و نزدیک شدن ترکیب می شود. منطقه هدف برای استفاده از آندوسکوپ. برای نشان دادن وضوح نوری عالی ، شکل 3 تصاویر CARS از چربی و بافت مغز را نشان می دهد. برای تعیین وضوح تصویر ، تصاویر CARS از حوزه های پلی استایرن با قطر 1 میکرومتر (سمت چپ) و 3 میکرومتر (سمت راست) در لرزش کششی CH در 3050 cm-1 در عکس 4 گرفته شده است. از آنجا که کره ها را می توان با قطر 1 میکرومتر ، وضوح بهتر از 1 میکرومتر همانطور که در ابتدا در نظر گرفته شده است به دست می آید.

مسافت طولانی کار 20 سانتی متر و قطر بیرونی کوچک نیز امکان استفاده در روشهای جراحی مغزی با حداقل تهاجمی را فراهم می آورد. این تظاهراتکننده در حال حاضر در جراحی مغز و اعصاب در TU درسدن برای ایجاد مجموعه داده های مرجع و ارزیابی پیش بالینی از الگوی کاربردی مورد استفاده قرار می گیرد.