代尔夫特理工大学杰温·德·格拉夫著 研究员耶鲁安·凯克曼站在他的新成像设备旁边
信用:TU Delft 光学成像的挑战之一是以高分辨率观察组织内部
传统方法允许研究人员观察大约1毫米的深度
代尔夫特理工大学的研究人员现在已经开发出一种新方法,可以穿透高达四倍的深度,高达约4毫米
未来,医疗保健行业尤其可能受益于这项新技术
这种新的成像方法结合了许多现有的技术
其中最重要的是光学相干断层扫描,一种眼科医生用来对视网膜成像的技术
光学相干断层扫描类似于声学超声波,但使用光而不是声波,同时具有更高的分辨率
利用反射光波中包含的信息,算法可以创建组织的横截面
横断面 与普通的光学相干断层扫描不同,代尔夫特的研究人员不是用反射光成像,而是直接将光穿过组织
在另一边,传感器再次捕捉到它
研究人员可以看到哪束光何时到达
“传播时间更长的光通过组织散射,到达探测器的时间相对较晚,”代尔夫特大学的研究员耶鲁安·凯克曼解释说
“通常,这会导致生成的图像模糊不清
但是通过观察到达时间,我们可以将散射光从直接穿过样品的光中分离出来
有了早到的光,我们就能产生清晰的图像
" 为了制作物体的横截面,即所谓的断层图像,研究人员使用了计算机断层成像技术,其中最著名的例子是计算机断层扫描
“这包括测量从许多不同角度和位置穿过物体的x光投影,”凯克曼说
“然后你可以用电脑将所有这些不同的投影连接在一起,创建一个三维图像
我们做同样的事情,但是用光
" 为了弄清楚他们的技术有多强大,研究人员在死去的斑马鱼身上进行了测试,这些斑马鱼是他们通过伊拉斯谟中心正在进行的一项研究获得的
发现最大穿透深度约为4毫米,与光学相干断层扫描中当前的反射方法相比,提高了4倍
此外,通过观察光线的强度和到达时间,可以用高对比度来描绘斑马鱼的器官
凯克曼说,“我们已经和一整组研究人员一起为此工作了将近十年,所以我们终于完成了这项工作,这是一个巨大的惊喜
" 在未来,新的代尔夫特技术可以产生关于某些疾病的有价值的信息
“用我们的方法,我们将能够随着时间的推移非常精确地跟踪这种疾病的发展,”凯克曼说
“这样,我们就可以研究药物的作用,或者相反,研究潜在的有毒物质对组织的影响
这样做可以为我们提供有用的见解,最终导致更好的治疗或保护
" 这种新方法的另一个应用是活检组织的分析,这是医生从病人身上提取的用于分析的小块人体组织
凯克曼说:“目前,实验室经常在活检标本上添加荧光标签,或者将它们切成小片,并使用光学透明技术使它们更加透明。”
“这需要很长时间,在这个过程中活检可能会变形
我们希望我们的技术能够以三维形式对活检进行成像,从而帮助医生做出更准确的诊断
"
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