Камера для обнаружения опухолей во время операции, вдохновленная креветками-богомолами
Исследователи из Университета Иллинойса в Урбане-Шампейне разработали гексахроматическую камеру, которая может помочь в визуализации опухоли во время хирургического удаления. Устройство было вдохновлено креветкой-богомолом, которая может распознавать двенадцать цветов по сравнению с тремя цветами, которые могут быть обнаружены человеческим глазом. Новая камера может визуализировать опухоли в организме во время операции, когда пациенты применяют зонды ближнего инфракрасного диапазона для маркировки раковых клеток. Видя всю опухоль и аккуратно удаляя ее по краям, можно свести к минимуму хирургические вмешательства и снизить вероятность рецидива рака.
Раковая ткань может выглядеть очень похожей на окружающую здоровую ткань, поэтому трудно понять, какой материал удалить. Удаление слишком большого количества здоровой ткани может иметь последствия для пациентов, особенно при удалении опухолей головного мозга, но оставление раковой ткани приводит к рецидиву опухоли, что создает загадку для хирургов.
Графика Стивена Дрейка, Институт Бекмана.
«Инженеры тратят невероятное количество времени и денег на разработку датчиков изображения в сотовых телефонах», - сказал Виктор Груев, исследователь, участвовавший в исследовании. «Когда мы находимся в городе, эти устройства могут делать отличные снимки для социальных сетей, но врачей не волнует, насколько хорошо выглядит снимок при осмотре пациентов - их волнует, насколько хорошо снимок отражает реальность. Движущая сила рынка фотоаппаратов полностью несовместим с технологией, необходимой для медицинской диагностики ».
Сложный глаз креветки-богомола послужил источником вдохновения для этой передовой технологии. «У креветок-богомолов невероятные глаза», - сказал Стивен Блэр, другой исследователь, участвовавший в исследовании. «Люди воспринимают три цвета - красный, зеленый и синий - из-за единственного слоя светочувствительных колбочек, окружающих нашу сетчатку, но креветка-богомол распознает до 12 цветов благодаря стопкам светочувствительных клеток на кончике. пространства ".
В гексахроматической камере используются оптические фильтры и полупроводники для захвата инфракрасного света, близкого к трехцветному, который обычно не виден врачу. В сочетании с датчиками ближнего инфракрасного диапазона, которые можно применять к пациентам и предпочтительно депонировать в раковых клетках, камера может помочь хирургу определить, какие области ткани являются злокачественными.
«Комбинация этой био-камеры и новейших лекарств для нацеливания на опухоли гарантирует, что хирурги не оставят раковые клетки в теле пациента», - сказал хирург Горан Кондов, тестировавший технологию. «Этот дополнительный набор глаз поможет предотвратить рецидив заболевания и предоставит пациентам более быстрый и легкий путь к выздоровлению. Поскольку устройство настолько простое, его потенциально можно изготавливать по низкой цене, что делает его доступным для больниц по всему миру.
Comments