Новый инструмент может помочь хирургам легче определить раковую ткань
Китайские ученые разработали новый медицинский эндоскоп, который может одновременно получать трехмерное изображение в диапазоне видимого света и картинку ближней инфракрасной флуоресценции. Он имеет оптическую конструкцию, которая сочетает в себе трехмерное зрение высокого разрешения, как у человека, с возможностью одновременного обнаружения нескольких длин волн света, как у креветки-богомола.
Эндоскопы с возможностью получения 3D-изображения могут помочь хирургам точно определить местонахождение пораженной ткани. Добавление флуоресцентной визуализации может сделать раковые ткани светлыми для более легкого удаления или выделить критические участки анатомии, которых необходимо избегать во время операции.
В статье, опубликованной в журнале Optics Express, специалисты из Китайской академии наук описывают новый мультимодальный эндоскоп. Несмотря на то, что описывается только прототип, уже можно понять, что новый эндоскоп предназначен для прямой замены существующих эндоскопов, не требуя от клиницистов обучения работе с новым инструментом. По словам разработчиков,
Существующие флуоресцентные 3D-эндоскопы требуют от хирургов переключения режимов работы во время операции, чтобы увидеть флуоресцентные изображения. Так как наш аппарат может одновременно получать видимые и флуоресцентные 3D-изображения, он не только предоставляет больше визуальной информации, но и может значительно сократить время операции и снизить риски во время операции.
Хотя его можно использовать для любой эндоскопической процедуры, исследователи разработали новый мультимодальный эндоскоп в первую очередь для роботизированных хирургических систем. Эти системы помогают повысить точность минимально инвазивных процедур и могут помочь хирургам выполнять сложные задачи в ограниченных пространствах тела. Для роботизированной хирургии улучшенная визуальная информация, предоставляемая новым эндоскопом, может помочь хирургу, который может находиться в другой комнате, чем пациент, четко различать различные типы тканей в хирургической области.
Новый мультимодальный эндоскоп использует сенсор, разработка которого была вдохновлена сложными глазами креветки-богомола, которые не только обнаруживают многоспектральную информацию, но и распознают поляризованный свет. Датчик обнаруживает несколько частей электромагнитного спектра, используя пиксели с различными спектральными и поляризационными ответами.
Для получения высококачественных 3D-изображений бинокулярная оптическая система должна иметь две оптические системы с одинаковыми параметрами. Китайские ученые смогли достичь этой точности с помощью прецизионной оптической обработки и объединили ее со спектроскопической технологией на основе чипа, чтобы сделать возможным использование этого мультимодального трехмерного эндоскопа.
При тестировании эндоскоп показал хорошие результаты и достиг разрешения до 7 линейных пар на миллиметр для видимого света - такого же, как у лучших 3D-эндоскопов, используемых сегодня, и 4 линейных пар на миллиметр при ближней инфракрасной подсветке.
