بیوپسی های نوری سه بعدی در دسترس است

بسته های فیبر نوری که معمولاً در میکروآندوسکوپی استفاده می شوند ، ذاتاً نسبت به اطلاعات عمق حساس هستند

محققان نشان داده اند که فن آوری فیبر نوری موجود می تواند برای تولید تصاویر سه بعدی میکروسکوپی از بافت در بدن مورد استفاده قرار گیرد و راه را به سمت بیوپسی های نوری سه بعدی هموار کند. بر خلاف بیوپسی طبیعی که در آن بافت برداشت می شود و برای آزمایش به آزمایشگاه فرستاده می شود ، بیوپسی های نوری به پزشکان این امکان را می دهد که بافت زنده موجود در بدن را در زمان واقعی معاینه کنند. این رویکرد با حداقل تهاجمی از میکرواندوسکوپهای نازک استفاده می کند تا در داخل بدن برای تشخیص یا در حین جراحی همکار شود ، اما معمولاً فقط تصاویر دو بعدی ایجاد می کند.

تحقیقات انجام شده توسط دانشگاه RMIT در ملبورن ، استرالیا ، اکنون پتانسیل سه بعدی فناوری موجود در میکروسکوپ موجود را نشان داده است. پیشرفت اولین گام مهم به سمت بیوپسی های نوری سه بعدی ، برای بهبود تشخیص و جراحی دقیق است. آنتونی اورت گفت: این تکنیک جدید از یک روش تصویربرداری از میدان سبک برای تولید تصاویر میکروسکوپی در دید استریو استفاده می کند ، مشابه فیلم های سه بعدی که تماشای پوشیدن عینک سه بعدی را دارند.

اورت ، عضو پژوهش در گره RMIT مرکز ARC از مرکز ARC برای نانوذرات می گوید: "بینش استریو یک قالب طبیعی برای دید انسان است ، جایی که ما از یک دیدگاه مختلف به یک شیء نگاه می کنیم و این موارد را در مغز خود پردازش می کنیم." BioPhotonics (CNBP). "ما نشان داده ایم که می توان کاری مشابه هزاران فیبر نوری ریز در میکروسکوپ انجام داد. به نظر می رسد که این الیاف نوری بطور طبیعی تصاویر را از دیدگاه های مختلف ضبط می کنند ، و درک عمق در میکروسکوپ را به ما می دهند. رویکرد ما می تواند تمام آن تصاویر میکروسکوپی را پردازش کرده و دیدگاه ها را برای ارائه تصویری عمیق از بافت مورد بررسی فراهم کند - تصویری در سه بعد. "

این تحقیقات نشان داد که بسته های فیبر نوری اطلاعات سه بعدی را به صورت یک میدان نور منتقل می کنند. چالش محققان این بود که اطلاعات ضبط شده را مهار کنند ، آنرا به صورت غیرقابل توصیف از آن و تولید تصویری که معقول است ، استفاده کنند. تکنیک جدید آنها نه تنها بر این چالش ها غلبه می کند ، حتی وقتی فیبر نوری خم و خم شود - برای استفاده بالینی در بدن انسان ضروری است. این رویکرد مبتنی بر اصول تصویربرداری از نور است ، جایی که به طور سنتی ، چندین دوربین از منظرهای متفاوت متفاوت به همان صحنه نگاه می کنند.

سیستم های تصویربرداری از میدان ، زاویه تابش اشعه به هر دوربین را اندازه گیری می کنند و اطلاعاتی را در مورد توزیع زاویه ای نور ضبط می کنند تا یک تصویر چند منظره ایجاد شود. اما چگونه می توانید این اطلاعات زاویه ای را از طریق فیبر نوری ضبط کنید؟ اورت گفت: "مشاهده کلیدی که انجام دادیم این است که توزیع زاویه ای نور به طور ظریف در جزئیات نحوه انتقال این بسته های فیبر نوری پنهان است." "الیاف اساساً به یاد دارند که چرا نور ابتدا وارد شده است - الگوی نور در طرف دیگر به زاویه ورود نور به فیبر بستگی دارد."

با توجه به این نکته ، محققان و همکاران RMIT یک چارچوب ریاضی را برای ارتباط الگوهای خروجی با زاویه تابش نور ایجاد کردند. برانت گیبسون ، رئیس تحقیقات و معاون مدیر CNBP گفت: "با اندازه گیری زاویه تابش اشعه های ورودی به سیستم ، می توانیم ساختار سه بعدی نمونه فلورسنت میکروسکوپی را با استفاده از اطلاعات فقط در یک تصویر واحد تشخیص دهیم." "بنابراین ، آن دسته از فیبر نوری مانند نسخه مینیاتوری از یک دوربین میدانی عمل می کند. نکته جالب این است که رویکرد ما کاملاً با بسته های فیبر نوری که در حال حاضر در کارآزمایی بالینی قرار دارند سازگار است ، بنابراین ممکن است بیوپسی های نوری سه بعدی زودتر از موعد واقعیت تبدیل شود. " علاوه بر کاربردهای پزشکی ، دستگاه تصویربرداری فوق العاده باریک نور می تواند به طور بالقوه برای میکروسکوپ فلورسانس داخل بدن 3D در تحقیقات بیولوژیکی مورد استفاده قرار گیرد.