מכשיר הדמיה ביולוגית חדש מראה הבטחה לגילוי תנאי עיניים ולב

אם ביקרת בבחינת עיניים שגרתית במשרד האופטומטריסט, רוב הסיכויים שהיית צריך למקם את הסנטר והמצח קרוב למכשיר הדמיה ביולוגית.

זה ידוע כטומוגרפיה של קוהרנטיות אופטית (אוקטובר), והוא נמצא בשימוש נרחב במרפאות עיניים ברחבי העולם. OCT משתמשת בגלי אור כדי לצלם תמונות ברזולוציה גבוהה וחתך של הרשתית באופן לא פולשני.

תמונות אלה יכולות להיות חיוניות לאבחון ומעקב אחר תנאי העיניים.

בכל הדמיה ביולוגית-רשת רשתית או in vivo המתרחשת בתוך מכשירי גוף האדם חייבים להיות די קטנים וקומפקטיים כדי לייצר תמונות באיכות גבוהה.

עם זאת, היבטים מכניים של מכשירי OCT, כמו מראות מסתובבות, יכולים להגדיל את הסיכוי לכישלון מכשירים.

חוקרים מאוניברסיטת קולורדו בולדר פיתחו מכשיר ביו-הדמיה חדש שיכול לפעול עם כוח נמוך משמעותית ובאופן לא מכני לחלוטין. יום אחד יכול לשפר את גילוי התנאים של עיניים ואפילו לב.

במחקר שפורסם לאחרונה בפורסם אופטיקה אקספרסצוות המהנדסים יצר מכשיר המשתמש בתהליך הנקרא אלקטרווטינג כדי לשנות את צורת פני השטח של נוזל לביצוע פונקציות אופטיות.

אנו ממש נרגשים מהשימוש באחד המכשירים שלנו, במיוחד לצורך הדמיה ברשתית. זו יכולה להיות טכניקה קריטית להדמיה in vivo עבור גופנו. "

סמואל גילינסקי, סופר מוביל, בוגר תואר שלישי לאחרונה בהנדסת חשמל

על ידי יצירת מכשיר שאינו משתמש במראות סריקה, הטכניקה דורשת פחות כוח חשמלי מאשר מכשירים אחרים המשמשים ל- OCT והדמיה ביולוגית.

"היתרונות של סריקה לא מכנית הם שאתה מבטל את הצורך להעביר פיזית חפצים במכשיר שלך, מה שמפחית כל מקורות לכישלון מכני ומגדיל את אורך החיים הכללי של המכשיר עצמו", אמר גילינסקי.

גילינסקי ציין כי הצורך במערכות אוקטובר אלה יהיה קומפקטי, קל משקל, והכי חשוב, בטוח לשימוש לגוף האדם.

חברים אחרים בצוות המחקר כללו את ג'ולייט גופינאת, פרופסור להנדסת חשמל; שו-וויי הואנג, פרופסור חבר להנדסת חשמל; ויקטור ברייט, פרופסור להנדסת מכונות; בוגרי הדוקטורט ג'אן ברטוס ואדוארדו מיסלים; ותלמיד הדוקטורט ג'ונתן מוסגרב.

"העבודה שלנו מציגה הזדמנות בה אנו יכולים בתקווה לאתר מצבים בריאותיים מוקדם יותר ולשפר את חייהם של אנשים", אמר גופינאת.

איפה זברה פוגשת את העין

כדי לבחון את יכולתו של המכשיר לבצע הדמיה ביו -רפואית, החוקרים פנו לחיה מימית מפתיעה: זברה.

דג הזברה שימשו במחקר אוקטובר מכיוון שמבנה עיניהם דומה למדי למבנה העין האנושית. לצורך המחקר, החוקרים התמקדו בזיהוי היכן היו הקרנית, איריס ורשתית מהזברה.

כדי לבצע in-vivo או הדמיה ביולוגית אחרת, מדענים צריכים להיות מסוגלים לזהות את מבנה הדגימות המעניינות, כמו העין או האיברים בתוך הגוף. שני המדדים שהקבוצה קיוותה להשיג היו 10 מיקרון ברזולוציה צירית ואז סביב 5 מיקרון ברזולוציה לרוחב, כולם קטנים יותר מרוחב שיער אנושי.

"התוצאה המעניינת הייתה שהצלחנו לתאר את הקרנית והאיריס בתמונות שלנו", אמר גילינסקי. "הצלחנו לעמוד ביעדי ההחלטה שכיוונו אליהם, וזה היה מרגש."

היכולת לבדוק מכשיר הדמיה ביולוגית זו יכולה לפתוח דלתות חדשות למיפוי היבטים של הרשתית שיכולים להיות חיוניים לאבחון מצבי עיניים פוטנציאליים כמו התנוונות מקולרית הקשורה לגיל וגלאוקומה.

בנוסף, אמר גילינסקי, טכניקת הדמיה הביולוגית החדשה עשויה לסייע בתיעוד תכונות כליליות אנושיות בפועל שיהיו חשובות באבחון מחלות לב – גורם המוות המוביל בארצות הברית.

עם המומחיות של צוות המחקר במערכות מיקרוסקופיה, הם מקווים ליצור אנדוסקופים שיכולים לחולל מהפכה בטכנולוגיית הדמיה ביולוגית.

"יש דחיפה הולכת וגוברת להפוך את אנדוסקופים לקטנים קטנים ככל האפשר כדי לגרום לאי נוחות מעט ככל האפשר," אמר. "על ידי שימוש ברכיבים שלנו, אנו יכולים לשמור על מערכת אופטית בקנה מידה קטן מאוד בהשוואה לסורק מכני שיכול לעזור לטכנולוגיות OCT."

הפרויקט מומן על ידי משרד המחקר הימי, מכוני הבריאות הלאומיים והקרן הלאומית למדע.