Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Nowe, miniaturowe systemy obrazowania medycznego

ghost666 24 Wrz 2019 11:32 294 0
  • Nowe, miniaturowe systemy obrazowania medycznego
    Naukowcy z grup badawczych Christine Hendon i Michaela Lipsona z Columbia University w Nowym Jorku wykorzystali nowatorski mikrochip do mapowania tylnej części oka w celu diagnozy chorób.

    Technologie interferencyjne, taka jak sonar nietoperzy, ale wykorzystująca światło zamiast fal dźwiękowych, stosowana w mikrochipie jest dostępna już od jakiegoś czasu. Po raz pierwszy jednakże pokonano przeszkody techniczne, aby stworzyć miniaturowe urządzenie zdolne do rejestrowania obrazów o wysokiej jakości.

    Obecne okulistyczne urządzenia do optycznej tomografii koherencyjnej (OCT) oraz urządzenia do detekcji odległości - "radary optyczne" (LIDAR) dla lekarzy są dosyć nieporęczne i wyjątkowo drogie. Naciska się na miniaturyzację, aby wyprodukować tanie ręczne urządzenia OCT i LIDAR na tyle małe, aby zmieściły się w kompaktowych samochodach.

    W czasopiśmie naukowym AIP Photonics zespół demonstruje zdolność opracowanego przez siebie mikrochipa do wytwarzania obrazów OCT o wysokim kontraście o 0,6 milimetra głębiej w tkance ludzkiej. "Wcześniej byliśmy ograniczeni, ale korzystając z techniki opracowanej w tym projekcie, możemy powiedzieć, że możemy teraz stworzyć układ dowolnej wielkości na chipie" powiedziała współautorka pracy, Aseema Mohanty. "To wielka sprawa!" podsumowała.

    Inny z autorów, Xingchen Ji jest podobnie podekscytowany postępem w tym zakresie i wyraża nadzieję, że praca otrzyma branżowe dofinansowanie na opracowanie małego, w pełni zintegrowanego podręcznego urządzenia OCT do niedrogiego wdrożenia poza szpitalem przy niskim poziomie zasobów i infrastruktury. Wyraźnie widząc zalety miniaturyzacji technologii interferencyjnych, zarówno Narodowy Instytut Zdrowia, jak i Siły Powietrzne Stanów Zjednoczonych sfinansowały dotychczasowy projekt Ji.

    Kluczowym do wytworzenia interferometru w skali pojedynczego chipu jest wytwarzanie przestrajalnej linii opóźniającej. Linia opóźniająca zmienia sposób interakcji fal świetlnych, a poprzez dostrojenie jej do różnych ścieżek optycznych, które są jak różne długości ogniskowej w aparacie, zestawia wzór interferencji, co pozwala zrekonstruować trójwymiarowy obraz np. oka o wysokim kontraście.

    Ji i Mohanty zwinęli 0,4-metrową linię opóźniającą wykonaną z Si3N4 w kompaktowy obszar o powierzchni 8 mm² i zintegrowali mikroprocesor z mikro-grzejnikami, aby optycznie dostrajać wrażliwy na ciepło Si3N4. "Używając grzałek, osiągamy zmienne opóźnienie bez żadnych ruchomych części, co zapewnia wysoką stabilność, co jest ważne dla jakości obrazu aplikacji opartych na zakłóceniach" powiedział Ji.

    Ale przy komponentach mocno zgiętych w niewielkiej przestrzeni trudno jest uniknąć strat przy zmianie fizycznej wielkości ścieżki optycznej. Ji wcześniej zoptymalizował produkcję układu, aby zapobiec utracie mocy optycznej. Zastosował tę metodę wraz z nowym zwężającym się obszarem, aby dokładnie połączyć ze sobą wzory litograficzne. Zespół zademonstrował przestrajalny mikrochip z linią opóźniającą na istniejącym komercyjnym systemie OCT, pokazując, że większe głębokości oka można sondować przy zachowaniu wysokiej rozdzielczości obrazów.

    Technika ta powinna mieć zastosowanie do wszystkich urządzeń interferencyjnych, a Mohanty i Ji już zaczynają skalować systemy LIDARowe, jeden z największych systemów interferometrii fotonicznej.

    Źródło: https://phys.org/news/2019-09-miniaturizing-medical-imaging-technology.html

    Fajne! Ranking DIY
    O autorze
    ghost666
    Tłumacz Redaktor
    Offline 
    Fizyk z wykształcenia. Po zrobieniu doktoratu i dwóch latach pracy na uczelni, przeszedł do sektora prywatnego, gdzie zajmuje się projektowaniem urządzeń elektronicznych i programowaniem. Od 2003 roku na forum Elektroda.pl, od 2008 roku członek zespołu redakcyjnego.
    ghost666 napisał 9427 postów o ocenie 7105, pomógł 157 razy. Mieszka w mieście Warszawa. Jest z nami od 2003 roku.