공간적으로 오프셋된 OCT: 직관에 반하는 방식으로 깊이 있는 고대비 이미징 제공 – Physics World

공간적으로 오프셋된 OCT: 직관에 반하는 방식으로 깊이 있는 고대비 이미징 제공 – Physics World

타임 스탬프 : 1 년 2023 월 4 일 오전 30:XNUMX

DTU Health Tech의 생체 광자 이미징 그룹 리더 Peter Andersen
가벼운 터치 Peter Andersen(위)은 DTU Health Tech의 생체 광자 이미징 그룹을 이끌고 있습니다. 그의 팀은 EU의 PROSCOPE 프로젝트 파트너와 협력하여 대규모 임상 번역 가능성이 있는 광학 이미징 기술을 개발하고 있습니다. (제공: DTU 헬스테크)

OCT(광간섭단층촬영)는 생물학적 조직 내에서 마이크론 규모의 해상도로 2D 및 3D 형태학적 이미지를 캡처하기 위한 강력한 진단 도구로 등장했습니다. 지금까지의 이야기는 초기 임상 수용 중 하나입니다. 안과 및 망막 영상 분야에서 OCT의 판도를 바꾸는 응용 프로그램을 생각해 보세요. 피부과, 심장학 및 종양학과 같은 다양한 전문 분야에 걸쳐 응용 연구, 기술 혁신 및 임상 번역의 새로운 흐름을 위한 플랫폼을 제공합니다. 암 병변의 초기 단계 발견을 위해).

기본 측면에서 OCT는 샘플 미세 구조에서 후방 산란된 빛의 일관성을 활용하고 간섭 효과를 통해 검색된 신호의 공간적 원점을 정확하게 결정할 수 있습니다. 단 하나의 걸림돌이 있습니다. 바로 심도 분해능입니다. 최첨단 OCT 시스템은 근적외선을 사용하여 이 문제에 대응하지만 생물학적 조직의 고유한 불투명성과 탁도 때문에 약 1mm 이상의 깊이에서 식별 가능한 광학 신호(잡음 수준 이상)를 검색하는 것이 종종 불가능합니다.

어떤 합의?

한편, 광학 과학자들 사이의 일반적인 통념은 OCT 신호가 탄도 산란광(단일 후방 산란 이벤트를 겪은 빛)에 의해 지배되는 반면, 다중 산란광과 확산광은 이미지 형성에 해롭다는 것입니다. 그렇지 않다고 발표된 합의를 파괴하는 연구는 주장합니다. 과학의 발전, 연구자들은 다중 산란광을 선택적으로 수집하면 깊이, 특히 산란이 심한 샘플의 경우 향상된 OCT 이미지 대비를 얻을 수 있다는 대안적인 관점을 제시합니다.

"우리는 OCT를 수행하는 완전히 새로운 방법을 생각해냈습니다."라고 그룹 리더인 Peter Andersen은 설명합니다. DTU Health Tech의 생체 광자 이미징, 보건 기술과 덴마크 기술 대학 (DTU) 코펜하겐 북쪽의 Kongens Lyngby에 있습니다. 공간적으로 오프셋된 OCT(SO-OCT)라고 불리는 이 접근 방식은 입사광 경로와 수집광 경로를 분리하여 탄도적으로 산란된 빛 구성 요소와 다중 산란된 빛 구성 요소 사이를 각각 조정할 수 있습니다.

Andersen은 "우리의 초기 실험이 SO-OCT 시스템의 파동 기반 모델링에 의해 지원된다는 점도 주목할 가치가 있으며, 다중 산란광을 독점적으로 사용하여 깊이에서 대비를 향상시킬 수 있음을 확인했습니다."라고 덧붙였습니다.

여기에서 임상적 의무는 자명합니다. 깊이 있는 묘사는 암성 병변의 병기 결정에 핵심 매개변수이며, 그에 따라 적절한 치료 과정을 알아내는 것입니다. Andersen은 “심도에서의 영상 대비가 향상되면 다양한 조직의 묘사도 마찬가지로 향상된다는 것을 의미합니다.”라고 말합니다. "SO-OCT를 통해 우리는 조직 경계와 깊이 있는 조직층의 두께 변화를 더 잘 식별할 수 있으며, 더 나아가 이 모든 것을 질병 탐지와 다시 연결할 수 있음을 입증했습니다."

번역에 관한 모든 것

게다가 임상 번역은 이미 Andersen과 동료들의 의제에 포함되어 있습니다. 예를 들어, 현재 SO-OCT 시연 장치는 표준 상업용 기기에 추가 기능으로 제작되었으며, 영상 깊이가 증가된 내시경 연구의 전조인 광섬유 프로브와 실험실 설정을 통합하는 작업이 진행 중입니다. 그 자체로 올 것이다.

Andersen은 “SO-OCT 기술은 기존 OCT 내시경 응용 분야를 보완할 수 있는 엄청난 잠재력을 갖고 있으며 우리는 가능한 한 빨리 다음 단계를 밟는 것을 목표로 하고 있습니다.”라고 결론지었습니다.

SO-OCT에 대한 연구는 DTU Health Tech의 Andersen 팀과 키샨 돌 라키아 호주 애들레이드 대학교와 스코틀랜드 세인트 앤드루스 대학교의 동료들은 모두 유럽 연합의 후원을 받고 있습니다. 프로스코프 프로젝트, 내시경 전달과 함께 혁신적인 광섬유 기술을 활용하여 초기 단계의 대장암을 진단하고 있습니다.

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