الإزاحة المكانية OCT: مخطط غير بديهي يوفر تصويرًا عالي التباين في العمق - عالم الفيزياء

برز التصوير المقطعي التوافقي البصري (OCT) كأداة تشخيصية قوية لالتقاط الصور المورفولوجية ثنائية وثلاثية الأبعاد بدقة ميكرون داخل الأنسجة البيولوجية. القصة حتى الآن هي قصة قبول سريري أولي - فكر في تطبيقات تغيير قواعد اللعبة لتقنية OCT في طب العيون وتصوير الشبكية - مما يوفر منصة لتيارات جديدة من البحوث التطبيقية والابتكار التكنولوجي والترجمة السريرية عبر تخصصات متنوعة مثل الأمراض الجلدية وأمراض القلب والأورام ( للكشف المبكر عن الآفات السرطانية).

فيما يتعلق بالأساسيات، يستغل OCT تماسك الضوء المتناثر من البنية المجهرية للعينة، مع تأثيرات التداخل التي تسمح بتحديد دقيق للأصل المكاني للإشارات المستردة. هناك عقبة واحدة فقط: القدرة على حل المشكلة في العمق. في حين أن أنظمة OCT المتطورة تستخدم ضوء الأشعة تحت الحمراء القريبة لمواجهة هذه المشكلة، فإن العتامة والتعكر المتأصلين في الأنسجة البيولوجية يعني أنه غالبًا ما يكون من المستحيل استرداد الإشارات الضوئية التي يمكن تمييزها (فوق مستوى الضوضاء) من أعماق تتجاوز 1 مم تقريبًا.

أي إجماع؟

وفي الوقت نفسه، فإن الحكمة التقليدية بين علماء البصريات هي أن إشارة OCT يهيمن عليها ضوء منتشر باليستيًا (الضوء الذي خضع لحدث تشتت خلفي واحد)، في حين أن الضوء المبعثر المضاعف والضوء المنتشر يضران بتكوين الصورة. ليس الأمر كذلك، كما تقول دراسة خرقت الإجماع ونشرت في مجلة علم السلف، حيث يقدم الباحثون وجهة نظر بديلة مفادها أن المجموعة الانتقائية للضوء المتناثر المتضاعف يمكن أن تؤدي إلى تباين محسّن لصورة OCT في العمق - وعلى وجه الخصوص، للعينات شديدة التشتت.

"لقد توصلنا إلى طريقة جديدة تمامًا للقيام بـ OCT،" يوضح بيتر أندرسن، قائد المجموعة في التصوير الحيوي في DTU Health Tech، قسم التكنولوجيا الصحية في الجامعة التقنية في الدنمارك (DTU) في كونجينز لينجبي، شمال كوبنهاغن. هذا النهج، الذي يطلق عليه اسم OCT (SO-OCT)، يفصل الحادث ويجمع مسارات الضوء، بحيث يكون من الممكن ضبط بين مكونات الضوء المنتشرة والمتناثرة بشكل مضاعف، على التوالي.

ويضيف أندرسن: "من الجدير بالذكر أيضًا أن تجاربنا الأولية مدعومة بالنمذجة الموجية لنظام SO-OCT، وتؤكد أنه يمكننا تعزيز التباين في العمق باستخدام الضوء المتناثر بشكل حصري."

إن الحتمية السريرية هنا واضحة بذاتها، حيث يعتبر التحديد العميق عاملاً أساسيًا في تحديد مرحلة الآفات السرطانية - وبالتالي تحديد المسار المناسب للعلاج. يقول أندرسن: "عندما يتم تحسين تباين التصوير في العمق، فهذا يعني أن ترسيم الأنسجة المختلفة قد تم تحسينه بالمثل". "مع SO-OCT، أثبتنا أنه يمكننا تحديد حدود الأنسجة بشكل أفضل والسمك المتغير لطبقات الأنسجة في العمق، وبالتالي، ربط كل هذا مرة أخرى باكتشاف المرض."

الأمر كله يتعلق بالترجمة

علاوة على ذلك، أصبحت الترجمة السريرية مدرجة بالفعل على جدول أعمال أندرسن وزملائه. على سبيل المثال، تم تصميم جهاز SO-OCT الحالي كإضافة إلى أداة تجارية قياسية، بينما يجري العمل لدمج إعداد المختبر مع مجسات الألياف الضوئية، وهي مقدمة لدراسات التنظير حيث يزيد عمق التصوير سوف يأتي في حد ذاته.

التصوير البصري متعدد الوسائط جاهز للتألق في الكشف المبكر عن سرطان القولون والمستقيم

ويختتم أندرسن قائلًا: "هناك إمكانات هائلة لتقنية SO-OCT لتكمل تطبيقات التنظير الداخلي التقليدية OCT ونهدف إلى اتخاذ الخطوات التالية في أقرب وقت ممكن".

يعد البحث عن SO-OCT جزءًا من التعاون المستمر بين فريق Andersen في DTU Health Tech و كيشان دولاكيا وزملاؤه في جامعة أديليد، أستراليا، وجامعة سانت أندروز، اسكتلندا - وجميعهم يعملون تحت رعاية الاتحاد الأوروبي مشروع بروسكوب، والتي تستغل تقنيات الألياف الضوئية المبتكرة جنبًا إلى جنب مع التوصيل بالمنظار لتشخيص سرطان القولون والمستقيم في مراحله الأولى.

• محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. تمكين نفسك. الوصول هنا.
• أفلاطونايستريم. ذكاء Web3. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
• أفلاطون السيارات / المركبات الكهربائية ، كربون، كلينتك ، الطاقة، بيئة، شمسي، إدارة المخلفات. الوصول هنا.
• أفلاطون هيلث. التكنولوجيا الحيوية وذكاء التجارب السريرية. الوصول هنا.
• تشارت بريم. ارفع مستوى لعبة التداول الخاصة بك مع ChartPrime. الوصول هنا.
• BlockOffsets. تحديث ملكية الأوفست البيئية. الوصول هنا.
• المصدر https://physicsworld.com/a/spatially-offset-oct-counter-intuitive-scheme-delivers-high-contrast-imaging-at-depth/