Портативный лазерный офтальмоскоп для визуализации сетчатки глаз

Фоторецепторы в глазах являются единственными нейронами в нашем теле, которые можно визуально и неинвазивно исследовать в высоком разрешении. Именно поэтому они представляют собой окно, через которое мы можем заглянуть и понять, как функционирует центральная нервная система, включая мозг. Многие заболевания говорят о своем присутствии в организме через миниатюрные индикаторы, которые отображаются в фоторецепторах глаз. Для того, чтобы измерить такие индикаторы, используются сканирующие лазерные офтальмоскопы с адаптивной оптикой, но такие устройства достаточно громоздкие, большие и очень дорогие. И при их использовании требуется, чтобы пациент неподвижно сидел на своем месте и смотрел в прибор, что, как правило, практически невозможно для детей.

Инженеры исследовательского университета Дьюка (США) разработали портативную версию такого офтальмоскопа, который может использоваться для диагностики как взрослых пациентов, так и детей. Более того, он может быть также очень полезен при неврологических операциях, при которых очень важно отслеживать реакции пациента. Информация об этой разработке была опубликована в журнале Optica.

Новый прибор способен в высоком разрешении показывать изображение отдельных фоторецепторов глаза, и эта его функциональность уже была протестирована с участием дюжины добровольцев и двух детей под анестезией. Одному из этих детей было всего 31 месяц от роду, и он стал самым молодым пациентом, который был обследован с помощью сканирующего лазерного офтальмоскопа с адаптивной оптикой.

Для того, чтобы уменьшить такой офтальмоскоп, разработчики заменили обычно используемый датчик волнового фронта (wavefront sensor) специальным высокоскоростным алгоритмом. По словам университетских ученых, возможность использования алгоритма вместо датчика была ранее доказана другими учеными, но они не смогли создать алгоритм, достаточно быстрый для применения в портативном офтальмоскопе. Теперь же такой алгоритм был разработан, и он работает с такой же точностью.

Этот алгоритм управляет микро-сканером (МЭМС-зеркало)*, который по командам алгоритма способен быстро поворачиваться. Этот сканер является компонентом адаптивной оптики, которая постоянно подстраивается, чтобы обеспечить получение высококачественного изображения. Поскольку и алгоритм, и зеркало работают очень быстро, они способны компенсировать движения глаз, а также любые движения рук пользователя.

* Микросканеры (или МЭМС-зеркала) представляют собой микроразмерные зеркала, которые производятся на кристалле и активируются электростатическими, пьезоэлектрическими, тепловыми, магнитными (электромагнитными) средствами и предназначены для направления и/или сканирования светового луча.