Камера, которая видит сквозь кожу

Группа американских ученых из различных организаций ведет разработку камеры, которая сможет видеть сквозь человеческую кожу. В пятилетнем проекте, который спонсирует Национальный научный фонд США и который возглавляют специалисты университета Райса, принимают участие ученые из университетов Карнеги-Меллона, Гарварда, Корнелла и Массачусетского технологического института.

Цель проекта - упростить врачам возможность постановки диагноза и контроля протекания широкого ряда заболеваний. Во вновь разрабатываемом устройстве предполагается использование мощных сенсоров и новых методов вычислений, позволяющих захватывать и интерпретировать свет, который проходит через кожу, но отражается от внутренних тканей и анатомических структур. Сегодня подобные методы позволят врачам видеть ткани, находящиеся не глубже нескольких миллиметров под кожей, но участники проекта полагают, что они смогут увеличить глубину проникновения в пять-десять раз и тем самым, например, существенно ограничить необходимость в применении биопсии.

Используемая в этой разработке технология носит название "вычислительная скаттерография" и все больше привлекает внимания среди исследователей, работающих в сфере медицинской визуализации. Сегодня большая часть света, проходящая сквозь тело, отражается, оставаясь при этом абсолютно бесполезной для существующих методов получения медицинских изображений. При этом отраженный свет может содержать исключительно много полезной информации, которую и пытаются использовать университетские ученые.

Отслеживая пути прохождения фотонов, прежде чем они достигнут объектива камеры, ученые надеются разработать вычислительные методы, которые дадут детальное изображение тканей, от которых он отразился.

Подобные методы уже использовали ученые из университета Карнеги-Меллона, когда разрабатывали технологию, позволяющую видеть, в частности, сквозь туман, снег и ливень, что позволило бы создать устройства для навигации и автомобильного автопилота. Среди методов диагностики, где может использоваться новая разработка, можно отметить, например, подсчет белых кровяных телец в крови человека. Сегодня такой тест требует забора крови из пальца, а в масштабах системы здравоохранения такие тесты делаются в количестве нескольких миллионов в неделю.