Разработан эндоскоп, который делает четкие, трехмерные изображения клеток

Эндоскопы очень широко применяются в медицинских обследованиях внутренних органов и отчасти в инвазивной хирургии. Это оборудование позволяет хирургам увидеть то, что происходит внутри тела, идентифицировать лимфатические узлы или оценить состояние легочной ткани. Тысячи оптических волокон продвинутых моделей эндоскопов спасли множество человеческих жизней.

Однако у эндоскопов есть недостаток – они показывают двухмерное изображение, что ограничивает точность диагностики. Изображения клеток, получаемые с помощью эндоскопов, часто бывают недостаточно чёткими.

Исследователям из Центра наноразмерной биофотоники (CNBP) разработали эндоскоп, который позволяет делать трёхмерные изображения клеток, более детализированные и чёткие.

Энтони Орт, бывший научный сотрудник университета RMIT университета CNBP в Мельбурне и главный специалист CNBP по наноматериалам и мультимодальной визуализации объясняет, что для создания трёхмерного изображения пришлось вернуться к изучению физики работы оптоволоконных жгутов.

Выяснилось, что если посылать свет в пучок под большим углом, то на выходе можно увидеть узоры, которые создаются модами (состояние электромагнитного поля внутри жгута) которые кажутся случайно ориентированными.  

Энтони Орт догадался, что перед ним не только пространственное распределение света, но и угловое распределение и эта информация может быть объединена для формирования трёхмерного изображения.

Трёхмерная визуализация была затруднена также из-за малых размеров эндоскопов, которые не позволяли размещать в них элементы сложной оптики. Но с новой технологией это стало возможно, что подтверждено экспериментально, следующий этап – проверка эффективности новой технологии на животных, а затем на людях.

В технологии трёхмерной визуализации используются те же самые волокна, что и в «двухмерных» эндоскопах, поэтому учёные надеются, что новые эндоскопы будут быстро внедрены в медицинскую практику.