實(shí)時(shí)3D微觀(guān)組織成像技術(shù)的出現(xiàn)不啻為癌癥診斷、微創(chuàng)手術(shù)和眼科等醫(yī)療領(lǐng)域的一場(chǎng)革命。據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)4月23日?qǐng)?bào)道，美國(guó)伊利諾伊大學(xué)的研究人員開(kāi)發(fā)出用計(jì)算自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)校正光學(xué)層析成像的畸變技術(shù)，給未來(lái)醫(yī)療的“高清”成像帶來(lái)前景。相關(guān)技術(shù)成果刊登在最新一期美國(guó)《國(guó)家科學(xué)院學(xué)報(bào)》在線(xiàn)版上。
美國(guó)貝克曼研究所高級(jí)科學(xué)和技術(shù)博士后研究員史蒂芬說(shuō)：“該技術(shù)能夠超越現(xiàn)在的光學(xué)系統(tǒng)，最終獲得最佳品質(zhì)的圖像和三維數(shù)據(jù)。這將是非常有用的實(shí)時(shí)成像技術(shù)。”
畸變?nèi)缟⒐饣蚺で_著高分辨率成像。其會(huì)使對(duì)象細(xì)點(diǎn)的地方看上去如斑點(diǎn)或條紋。分辨率越高，問(wèn)題會(huì)變得更糟糕。這是在組織成像中特別棘手的問(wèn)題，而精度對(duì)于正確診斷至關(guān)重要。
自適應(yīng)光學(xué)可以校正成像的畸變，被廣泛應(yīng)用于天文學(xué)來(lái)校正當(dāng)星光過(guò)濾器通過(guò)大氣層的變形。醫(yī)學(xué)科學(xué)家已經(jīng)開(kāi)始將這種自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)的硬件應(yīng)用于顯微鏡，希望能改善細(xì)胞和組織成像。
但伊利諾伊大學(xué)生物工程內(nèi)科醫(yī)學(xué)的電子和計(jì)算機(jī)工程教授斯蒂芬指出，這同樣富有挑戰(zhàn)，將其應(yīng)用于組織、細(xì)胞成像，而不是通過(guò)大氣對(duì)星星成像，存在很多光學(xué)上的問(wèn)題。基于硬件的自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)復(fù)雜而昂貴，調(diào)整繁瑣，故不太適用于醫(yī)療掃描。
由此，該團(tuán)隊(duì)采用計(jì)算機(jī)軟件來(lái)發(fā)現(xiàn)并糾正圖像畸變，替代硬件的自適應(yīng)光學(xué)，稱(chēng)為計(jì)算自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)。研究人員用此技術(shù)演示了大鼠肺組織含有微觀(guān)粒子凝膠的幻影。用光學(xué)成像設(shè)備干涉顯微鏡的兩束光掃描組織樣本，計(jì)算機(jī)收集所有數(shù)據(jù)后，糾正所有的深度圖像，使模糊的條紋變成尖銳的點(diǎn)而特征顯現(xiàn)，用戶(hù)可用鼠標(biāo)點(diǎn)擊改變參數(shù)。研究人員說(shuō)：“我們能夠糾正整個(gè)研究體積的畸變，在其任何地方呈現(xiàn)高清晰度圖像。由此，現(xiàn)在可以看到以前不是很清楚的所有組織結(jié)構(gòu)。”
該技術(shù)可以應(yīng)用于許多醫(yī)院和診所的臺(tái)式電腦，可對(duì)任何類(lèi)型進(jìn)行干涉成像，如光學(xué)相干斷層掃描。
