新的光声内窥镜塞进一根针
研究人员创建了一个光声成像内窥镜探头,可以容纳一个医疗针和一个内径0.6毫米。光声成像,它结合了光与声创建3 d图像,可以提供重要的临床信息,但直到现在仪器太笨重或太慢了实际使用forward-viewing内窥镜。
“传统光的内视镜只能解决表面组织解剖信息,往往有大脚印,“文峰夏说,研究小组的领导人从伦敦国王学院生物医学工程学院&成像科学。“我们的新薄内窥镜能解决subcellular-scale组织结构和分子信息实时3 d和足够小是结合介入医疗设备允许临床医生描述组织过程中。”
超薄内窥镜是通过密切合作在伦敦国王学院和伦敦大学学院在英国,和描述视杂志出版集团生物医学光学表达。它由两个光纤大约一根头发丝的直径。
“这光声endomicroscopy探测器的成像速度是两个数量级高于此前报道,”夏说。“这最终可能允许3 d特征的组织在各种微创手术,如肿瘤活检。这可能有助于临床医生确定正确的地区样本,从而提高诊断的准确性。”
看到光和声音
光声成像是通过脉冲照射吸收体内结构如红细胞或DNA。然后生成的结构声波可以检测到的超声传感器和用于形成图像,能解决分子,从组织表面以下结构和功能信息。
尽管光纤光声内镜探针的方法已被开发,他们通常需要笨重的超声波探测器或成像速度很低。在新研究中,研究人员结合克服了这些挑战波阵面基于光束整形光学超声波检测和控制装置的快速算法。这种独特的组合允许他们创建一个非常小的探测器不牺牲成像速度。
新的探测器使用两个薄光学fibers-one提供脉冲光用来产生光声波,另一个用于超声波检测。激发光的高速数字微镜装置用于扫描紧密聚焦光斑。这个设备有近一百万小镜子,可以在成千上万的独立翻帧每秒改变光的波阵面,这样可以集中和快速扫描。
超声波检测,伦敦大学学院的研究人员开发了一个光学microresonator-a微小结构为封闭所编造的一个光纤。当声波击中microresonator,它的厚度变化,进而修改反射回的光量的纤维,使声波的光学检测。
成像血细胞
为了演示新装置,研究人员用它来获得高分辨率图像的小鼠红细胞占地面积直径100微米。“我们能够完成这个3帧每秒,”夏说。“我们也表明,可显著扩大视场扫描针探针实时连续缝合在一起的图片。”
研究人员指出,成像性能没有明显退化探针扫描时,表明它不是影响纤维弯曲。然而,作为一个一步临床使用,他们会进一步调查复杂的纤维弯曲或半刚性配置如何影响成像性能。他们还说,人工智能可以用来提高成像速度。
“虽然这项工作集中在光声endomicroscopy探测器的发展,高速的方法将激发光可以用来将其他成像方法如荧光成像,拉曼显微镜和双光子显微镜,”夏说。
进一步探索
