Hitech logo

Медицина будущего

Изобретен гибкий эндоскоп тоньше подкожной иглы

TODO:
Георгий Голованов8 сентября 2022 г., 13:12

Всем, кому приходится проходить медицинские обследования, знаком эндоскоп — прибор, состоящий из камеры на конце длинного гибкого шланга. Процедура эндоскопии не сказать, чтобы болезненная, но неприятная, в первую очередь из-за размеров трубки, которую вводят в полости тела. Корейские ученые разработали чрезвычайно тонкий голографический эндоскоп, способный проникнуть сквозь самые извилистые пути.

00
Самые интересные технологические и научные новости выходят в нашем телеграм-канале Хайтек+. Подпишитесь, чтобы быть в курсе.

Минус современных эндоскопов с волоконной оптикой в низком разрешении изображений, которое ограничивается размером отдельных волокон-световодов. Кроме того, большая часть информации может теряться. Эти и другие ограничения смогли преодолеть ученые из Института фундаментальных наук в Тэджоне, которые разработали систему получения голографических изображений с высоким разрешением без применения линз или другого оборудования к дальнему концу пучка волокон, сообщает Science Daily.

«Если ИИ — это мозг робота, то RPA — его руки». Что умеют программные роботы

Для этого они измерили голографические изображения световых волн, отраженных от объекта и пойманных пучком. Сначала ученые осветили объект, сфокусировав луч на одной сердцевине волокна. Проанализировав полученное голографическое изображение, отраженное от объекта, они смогли реконструировать его в микроскопическом разрешении, скорректировав потерю фазы, которая возникает в каждом световоде. Для этого был разработан специальный алгоритм оптимизации.

Благодаря отсутствию камер диаметр зонда эндоскопа составил 350 мкм, то есть тоньше, чем игла для подкожных инъекций. При этом ученые смогли получить изображения высокого разрешением с пространственной разрешающей способностью 850 нм, что намного меньше, чем диаметр сердцевины оптических волокон.

Испытания системы проводились на ворсинках мышей. Исследователи смогли получить высоко контрастное изображение, избавившись от помех даже в биологических образцах с очень низкой отражательной способностью. Вдобавок, последующая обработка голографической информации сделала возможным реконструировать трехмерные изображения из единственного набора данных с разрешением 14 мкм в глубину.

Авторы предполагают, что практическое применение нового эндоскопа в значительной мере упростит обследование внутренних органов и сведет на нет инвазивный характер процедуры эндоскопии. Также оно позволит напрямую наблюдать микрососуды и мельчайшие воздушные пути в легких, что нынешних технологиях невозможно.

Эндоскоп толщиной с волос разработали в прошлом году в Британии. Новая система умещается на волоконной нити шириной в одну десятую от обычного оптического кабеля эндоскопа и позволяет рассматривать субклеточные процессы. Ее намного проще вводить в организм с помощью иглы.