OCT קיזוז מרחבית: תכנית נגד אינטואיטיבית מספקת הדמיה בעלת ניגודיות גבוהה בעומק - עולם הפיזיקה

טומוגרפיה קוהרנטית אופטית (OCT) הופיעה ככלי אבחוני רב עוצמה ללכידת תמונות מורפולוגיות דו-ממדיות ותלת-ממדיות ברזולוציה בקנה מידה מיקרוני בתוך רקמה ביולוגית. הסיפור עד כה הוא אחד מהקבלה הקלינית הראשונית - חשבו על יישומים משנים-משחקים של OCT ברפואת עיניים והדמיית רשתית - מספקים את הפלטפורמה לזרמים חדשים של מחקר יישומי, חדשנות טכנולוגית ותרגום קליני על פני התמחויות מגוונות כמו דרמטולוגיה, קרדיולוגיה ואונקולוגיה ( לגילוי בשלב מוקדם של נגעים סרטניים).

במונחים של היסודות, OCT מנצל את הקוהרנטיות של האור המפוזר לאחור ממבנה המיקרו של הדגימה, עם השפעות הפרעות המאפשרות קביעה מדויקת של המקור המרחבי של האותות המאוחזרים. יש רק בעיה אחת: יכולת הפתרון בעומק. בעוד שמערכות OCT מתקדמות משתמשות באור קרוב לאינפרא אדום כדי להתמודד עם בעיה זו, האטימות והעכירות המובנית של הרקמה הביולוגית אומרות שלעתים קרובות בלתי אפשרי לשלוף אותות אופטיים ניתנים להבחין (מעל רמת הרעש) מעומקים שמעבר ל-1 מ"מ בערך.

איזה קונצנזוס?

בינתיים, החוכמה המקובלת בקרב מדעני אופטיקה היא שהאות ה-OCT נשלט על ידי אור מפוזר בליסטי (אור שעבר אירוע פיזור אחורי בודד), בעוד שאור מפוזר כפול ואור מפוזר מזיקים להיווצרות תמונה. לא כך, טוען מחקר שובר קונצנזוס שפורסם ב התקדמות מדע, שבה החוקרים מציגים נקודת מבט חלופית לפיה אוסף סלקטיבי של אור מפוזר כפול יכול להניב ניגודיות תמונה OCT משופרת בעומק - ובפרט, עבור דגימות פיזור גבוה.

"המצאנו דרך חדשה לחלוטין לעשות OCT", מסביר פיטר אנדרסן, מנהיג הקבוצה ב הדמיה ביופוטונית ב-DTU Health Tech, המחלקה לטכנולוגיית בריאות ב- האוניברסיטה הטכנית של דנמרק (DTU) ב-Kongens Lyngby, מצפון לקופנהגן. הגישה, שזכתה לכינוי Spatially Offset OCT (SO-OCT), מנתקת את מסלולי האירוע ואיסוף האור, כך שניתן לכוונן בין רכיבי האור המפוזרים בליסטיים והכפלים, בהתאמה.

"ראוי לציין גם שהניסויים הראשוניים שלנו נתמכים על ידי מודלים מבוססי גלים של מערכת SO-OCT", מוסיף אנדרסן, "ומאשרים שאנו יכולים לשפר את הניגודיות בעומק על ידי שימוש באור מפוזר כפול באופן בלעדי."

הציווי הקליני כאן מובן מאליו, כאשר תיחום לעומק הוא פרמטר מרכזי בשלב של נגעים סרטניים - ובתמורה, זיהוי מהלך הטיפול המתאים. "כאשר ניגודיות ההדמיה בעומק משתפרת, זה אומר שהתיחום של רקמות שונות משופר באופן דומה", מציין אנדרסן. "עם SO-OCT, הוכחנו שאנחנו יכולים לזהות טוב יותר את גבולות הרקמה ואת העובי המשתנה של שכבות הרקמה בעומק, ובהרחבה, לקשר את כל זה בחזרה לזיהוי מחלה."

הכל עניין של תרגום

יתרה מכך, תרגום קליני כבר עומד על הפרק של אנדרסן ועמיתיו. מדגמת ה-SO-OCT הנוכחית, למשל, בנויה כתוספת למכשיר מסחרי סטנדרטי, בעוד העבודה מתבצעת לשילוב מערך המעבדה עם בדיקות סיבים אופטיים, מקדים למחקרי אנדוסקופיה שבהם עומק ההדמיה מוגבר. יבוא לידי ביטוי.

הדמיה אופטית רב-מודאלית מוכנה לזרוח בגילוי מוקדם של סרטן המעי הגס

"יש פוטנציאל עצום לטכנולוגיית SO-OCT להשלים את יישומי אנדוסקופיה OCT קונבנציונליים ואנו שואפים לנקוט בצעדים הבאים בהקדם האפשרי", מסכם אנדרסן.

המחקר על SO-OCT הוא חלק משיתוף פעולה מתמשך בין הצוות של אנדרסן ב-DTU Health Tech ו קישן דולאקיה ועמיתים מאוניברסיטת אדלייד, אוסטרליה, ואוניברסיטת סנט אנדרוז, סקוטלנד - כולם עובדים בחסות האיחוד האירופי פרויקט PROSCOPE, המנצלת טכנולוגיות סיבים אופטיות חדשניות במקביל לאספקה ​​אנדוסקופית לאבחון סרטן המעי הגס בשלביו המוקדמים ביותר.

• הפצת תוכן ויחסי ציבור מופעל על ידי SEO. קבל הגברה היום.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. העצים את עצמך. גישה כאן.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. הידע מוגבר. גישה כאן.
• PlatoESG. רכב / רכבים חשמליים, פחמן, קלינטק, אנרגיה, סביבה, שמש, ניהול פסולת. גישה כאן.
• PlatoHealth. מודיעין ביוטכנולוגיה וניסויים קליניים. גישה כאן.
• ChartPrime. הרם את משחק המסחר שלך עם ChartPrime. גישה כאן.
• BlockOffsets. מודרניזציה של בעלות על קיזוז סביבתי. גישה כאן.
• מקור: https://physicsworld.com/a/spatially-offset-oct-counter-intuitive-scheme-delivers-high-contrast-imaging-at-depth/