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自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)畸變技術(shù)可實現(xiàn)醫(yī)療高清成像

作者: 時間:2013-06-14 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
實時3D微觀組織成像技術(shù)的出現(xiàn)不啻為癌癥診斷、微創(chuàng)手術(shù)和眼科等醫(yī)療領(lǐng)域的一場革命。據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)4月23日報道,美國伊利諾伊大學(xué)的研究人員開發(fā)出用計算校正光學(xué)層析成像的,給未來醫(yī)療的“高清”成像帶來前景。相關(guān)技術(shù)成果刊登在最新一期美國《國家科學(xué)院學(xué)報》在線版上。

  美國貝克曼研究所高級科學(xué)和技術(shù)博士后研究員史蒂芬說:“該技術(shù)能夠超越現(xiàn)在的,最終獲得最佳品質(zhì)的圖像和三維數(shù)據(jù)。這將是非常有用的實時成像技術(shù)?!?/P>

  畸變?nèi)缟⒐饣蚺で_著高分辨率成像。其會使對象細(xì)點的地方看上去如斑點或條紋。分辨率越高,問題會變得更糟糕。這是在組織成像中特別棘手的問題,而精度對于正確診斷至關(guān)重要。

  光學(xué)可以校正成像的畸變,被廣泛應(yīng)用于天文學(xué)來校正當(dāng)星光過濾器通過大氣層的變形。醫(yī)學(xué)科學(xué)家已經(jīng)開始將這種的硬件應(yīng)用于顯微鏡,希望能改善細(xì)胞和組織成像。

  但伊利諾伊大學(xué)生物工程內(nèi)科醫(yī)學(xué)的電子和計算機(jī)工程教授斯蒂芬指出,這同樣富有挑戰(zhàn),將其應(yīng)用于組織、細(xì)胞成像,而不是通過大氣對星星成像,存在很多光學(xué)上的問題。基于硬件的自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)復(fù)雜而昂貴,調(diào)整繁瑣,故不太適用于醫(yī)療掃描。

  由此,該團(tuán)隊采用計算機(jī)軟件來發(fā)現(xiàn)并糾正圖像畸變,替代硬件的自適應(yīng)光學(xué),稱為計算自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)。研究人員用此技術(shù)演示了大鼠肺組織含有微觀粒子凝膠的幻影。用光學(xué)成像設(shè)備干涉顯微鏡的兩束光掃描組織樣本,計算機(jī)收集所有數(shù)據(jù)后,糾正所有的深度圖像,使模糊的條紋變成尖銳的點而特征顯現(xiàn),用戶可用鼠標(biāo)點擊改變參數(shù)。研究人員說:“我們能夠糾正整個研究體積的畸變,在其任何地方呈現(xiàn)高清晰度圖像。由此,現(xiàn)在可以看到以前不是很清楚的所有組織結(jié)構(gòu)?!?/P>

  該技術(shù)可以應(yīng)用于許多醫(yī)院和診所的臺式電腦,可對任何類型進(jìn)行干涉成像,如光學(xué)相干斷層掃描。



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