世界直徑最細內(nèi)窺鏡 可探測單個細胞結(jié)構(gòu)
內(nèi)窺鏡從根本上改變了醫(yī)學(xué)治療,醫(yī)生能夠使用一個微型相機附在線繩粗細的連線末端,無需做大手術(shù)便能窺探患者身體內(nèi)臟器官。日前,美國斯坦福大學(xué)研究人員最新研制一款新型內(nèi)窺鏡,是迄今世界上直徑最細的內(nèi)窺鏡,甚至能夠探測到患者體內(nèi)的單個細胞結(jié)構(gòu)。
常規(guī)內(nèi)窺鏡都是采用多重光導(dǎo)纖維制成,它們能夠照亮人體病變區(qū)域,并記錄圖像返回到觀測者。內(nèi)窺鏡中纖維數(shù)量越多,圖像的清晰度就更高,但是較多的纖維束將使內(nèi)窺鏡變得更粗。
斯坦福大學(xué)卡恩(Joseph Kahn)帶領(lǐng)的一支研究小組使用一個多模光纖建造了內(nèi)窺鏡,多模光纖能夠沿著多種不同路線攜帶光線,研究小組的觀點是使用單個纖維照亮物體并實現(xiàn)傳輸數(shù)據(jù),這項技術(shù)存在的挑戰(zhàn)是信息干擾,因為光線將沿著不同路徑傳輸。
為了實現(xiàn)這一點,卡恩帶領(lǐng)研究小組建造了一種裝置——空間光線調(diào)制器,該調(diào)制器能夠以隨機路徑持續(xù)發(fā)送激光束至光纖上,由于采用隨機路徑,一旦光線離開光纖,將形成散斑圖像,一些光線則反饋至光纖。
研究小組設(shè)計的一個計算機程序能夠分析反饋至光纖的散斑圖像,并使用它們形成一個圖像。這項技術(shù)將提高圖像的分辨率,甚至遠超出之前的預(yù)期,能夠觀測到單個細胞大小的物體。
卡恩在新聞發(fā)布會上指出,他已發(fā)現(xiàn)內(nèi)窺鏡在成像方面的諸多應(yīng)用,當(dāng)他們在人體內(nèi)進行手術(shù)時能夠研究細胞的詳細狀況。