Срочная новость

Срочная новость

Ученые ЕС усовершенствуют диагностику за счет пленоптических камер

Сейчас воспроизводится:

Ученые ЕС усовершенствуют диагностику за счет пленоптических камер

Размер текста Aa Aa

Компьютерная томография — выдающееся достижение в области медицины.

Компьютерная томография — выдающееся достижение в области медицины. Но за её преимущества приходится платить: это рентгеновское облучение, и его дозы бывают довольно высокими. Можно ли создать более безопасную альтернативу? Программа Futuris приглашает разобраться.

Снимок первый и единственный

Ученые, объединенные Европейским исследовательским проектом, вплотную занялись проблемой, хорошо знакомой всем операторам томографов и рентгенологам: сегодня, чтобы получить трехмерное изображение органа, камера или сканер делают тысячи снимков, “обходя” объект исследования с разных сторон. Во время процедуры пациент получает немалую дозу радиации.

Марта Фажардо, исследователь в обалсти физики плазмы: “Альтернативой этому может стать так называемая пленоптическая камера, которая позволяет создавать объёмные изображения при помощи одного-единственного снимка. Такие камеры уже работают в диапазоне видимого спектра. Нас интересует, как сделать их совместимыми с рентгеновскими лучами”.

Используя лазеры, учение получают рентгеновское излучение с нужными им параметрами. Луч фокусируется и направляется при помощи линз и зеркал, проходя в конце концов через изучаемый объект в детектор, который можно сравнить с цифровым фотоаппаратом.

Но как на практике добиться трехмерного изображения всего лишь с одного кадра? Французская компания Imagine Optic демонстрирует технологию на примере двух винных пробок. Их снимают через массив микролинз. Полученное таким образом изображение можно обработать при помощи специальных математических алгоритмов. Так уже сделанный снимок перефокусируется с ближней на дальнюю пробку.

Омбелин де ла Рошефуко, инженер: “Микролинзы позволяют детектору улавливать информацию о глубине изображения и направлении световых лучей. При помощи этих данных мы можем воссоздать трёхмерное изображение изучаемого объекта”.

Томограф для клеток

С рентгеновскими лучами работать сложнее. Ученые не скрывают, что на создание пленоптической альтернативы томографам понадобятся годы. Однако на микроуровне первые успехи уже зафиксированы. Так, пленоптические микроскопы могут стать компактной и недорогой заменой привычным синхротронам. В этом прототипе задействован так называемый мягкий рентген, его лучи не убивают живой материал на предметном стекле.

Елена Лонг, физик-аспирант: “Обычно клеточная томография предполагает замораживание изучаемого объекта, клетки, и так мы не можем увидеть ее в динамике. Наш же микроскоп позволяет сохранить клетку живой, замораживать материал не придется”.

Несколько решений, найденных при работе над этим проектом, уже выводятся на рынок. К примеру, “наноскоп” – простой аппарат без линз и окуляров, позволяющий получать объемные изображения малых объектов – с помощью излучения, близкого к ультрафиолету.

Рамона Корман, физик: “Мы работаем с видимым светом, он менее опасен, чем рентгеновское излучение. И, как выяснилось, его достаточно для воссоздания трехмерного изображения биологических образцов – мы можем изучать на новом аппарате ткани, митохондрии, другие составные части клеток”.

От видеоизображений живых клеток к новому этапу в рентгеновской диагностике: научные достижения предвещают новое поколение медицинской аппаратуры, сравнимой по эффективности с томографом, но гораздо более безопасной.