Теперь, ученые Стэнфордского университета выяснили, как модифицировать эти высокоэффективные машины со стандартными компонентами, увеличив решение в ОКТЯБРЕ несколькими-сгибами и обещая более раннее обнаружение относящегося к сетчатке глаза и роговичного повреждения, начинающихся опухолей и больше.Относительно простая, недорогая фиксация – стимулирование пары линз, части матового стекла и некоторых изменений программного обеспечения – стирает пятна, которые запутали изображения, полученные через ОКТЯБРЬ начиная с его изобретения в 1991.
Это улучшение, объединенное со способностью технологии оптически проникнуть через 2 миллиметра в ткань, могло позволить врачам сделать «виртуальные биопсии», визуализируя ткань в трех измерениях в резолюции качества микроскопа, не удаляя ткани от пациентов.В исследовании, которое будет издано онлайн 20 июня по своей природе Коммуникации, исследователи проверили улучшение в двух различных коммерчески доступных устройствах в ОКТЯБРЕ. Они смогли рассмотреть особенности масштаба клетки в неповрежденных тканях, включая в ухе живущей мыши и человеческом кончике пальца, сказали ведущий автор исследования, Адам де ла Зерда, доктор философии, доцент структурной биологии.
Ведущий автор исследования – электротехнический аспирант Орли Liba.Повышение резолюции с минимальным лужением«Мы показали, что Вы можете взять эффективно любую систему в ОКТЯБРЕ там и, с минимальными изменениями, повысить ее решение пункта, где это может обнаружить анатомические особенности, меньшие, чем размер типичной клетки», сказал de la Zerda.ОКТЯБРЬ – бизнес за миллиард долларов. Каждый год больше чем 10 миллионов просмотров в ОКТЯБРЕ выполнены, чтобы диагностировать или контролировать условия от возрастной дегенерации желтого пятна до меланомы.
Технология была адаптирована к эндоскопическому использованию в легочной, желудочно-кишечной и сердечно-сосудистой медицине.Несколько аналогичный ультразвуку, ОКТЯБРЬ проникает через ткани оптически вместо со звуковыми волнами. Лучи целей устройства лазерного света в объекте – говорят, образец ткани или глаз пациента – и отчеты, что возвращается, когда свет подпрыгивает от рефлексивных элементов в образце или глазном яблоке. Регулируя глубину проникновения, пользователь может просмотреть слой на слой ткани и, сложив виртуальные части ткани друг на друге, собрать их, чтобы произвести объемное изображение.
Но по сей день, ОКТЯБРЬ продолжает изводиться формой шума, который, в отличие от случайного шума, произведенного любой системой ощущения, не может быть «смыт» просто неоднократно отображением предмет интереса и усреднение результатов с компьютерной программой.Шум, произведенный к ОКТЯБРЮ, названному «веснушкой», является врожденной особенностью архитектуры рассматриваемого объекта и уникальные свойства лазерного света.Фотон не простая частица. Это – также волна, власть которой увеличивается и уменьшается, когда это едет, подобное океанской волне, направляющейся в берег.
Когда две волны сталкиваются, их объединенная высота во время их столкновения зависит от того, был ли каждый на его пике, его корыте или где-нибудь промежуточный.Когда фотоны становятся несовпадающими по фазеФотоны, включающие луч лазерного света, находятся в фазе: Они разделяют ту же самую длину волны с их пиками и корытами, происходящими в синхронизации.
Но когда эти фотоны подпрыгивают прочь двух отдельных поверхностей – говорят, два тесно расположенных компонента клетки – длина их маршрутов возвращения отличается немного, таким образом, они больше не находятся в фазе. Теперь, они могут вмешаться друг с другом точно так же, как пересечение океанских волн. Они могут уравновесить друг друга, создав ложно-черную веснушку на получающемся изображении.
Или они могут укрепить друг друга, создав ложно-белую веснушку. Если положения производящих веснушку компонентов будут зафиксированы, как имеет место в большинстве тканей (обращающаяся кровь, являющаяся одним исключением), те те же самые веснушки появятся в тех же самых местах на каждом последовательном просмотре в ОКТЯБРЕ.«Другие исследователи попробовали различные меры, такие как просмотр неоднократно под различными углами или от последовательных смежных положений или с движущимися длинами волны или ‘удалением’ веснушек, используя компьютерную последующую обработку», сказал de la Zerda. «Но результат всегда – то же самое: размытое изображение». Это похоже на покрывание веснушек с пальто косметики: более гладкое появление, за счет потерянной детали.
В принципе, если Вы могли бы достигнуть в с молекулярный пинцет и переместить один из тех двух вмешивающихся компонентов просто крошечный бит, Вы измените образец веснушки. Но Вы не можете.
Однако Стэнфордские ученые нашли способ сделать по существу то же самое, оптически говоря.«Мы хотели заставить веснушки танцевать, таким образом, они будут в немного отличающемся образце каждым разом, когда мы просмотрели ткань», сказал Либа. «И мы нашли способ сделать это».Создание виртуального изображения
Поместив несколько дополнительных линз в ОКТЯБРЕ угол обзора устройства, следователи смогли создать второе изображение – как будто собственноручный точный двойник рассматриваемого образца, который появился в другом месте вдоль угла обзора между добавленными линзами и образцом. Вставляя, что они называют «распылителем» – пластина стекла, которое они имели приданный шероховатость, беспорядочно запечатлевая крошечные углубления в него – в просто правильном пункте в углу обзора и систематически перемещая его между каждым раундом повторных просмотров, они достигли оптического эквивалента изменения географических отношений компонентов образца просто крошечный бит каждый раз, когда они просмотрели его.
Теперь, усреднение последовательных изображений удалило веснушки. Стэнфордская команда использовала получающуюся расширенную способность приобрести подробные, чрезвычайно бесшумные изображения проживания, уха обезболенной мыши.«Мы видели сальные железы, волосяные фолликулы, кровеносные сосуды, лимфатические сосуды и больше», сказал Либа.Они также получили изображения с высоким разрешением сетчатки мыши и роговой оболочки.
И взгляд без разрезов на кончик пальца одного из соавторов исследования позволил им видеть анатомическую особенность никогда, прежде чем брошено взгляд с ОКТЯБРЕМ: частица Мейсснера, связка нерва, ответственная за осязательные сенсации.Технический прогресс обходит 25-летнюю проблему, которая постоянно ограничивала диагностические возможности в ОКТЯБРЕ, сказал de la Zerda.
Работа – пример внимания Стэнфордской Медицины на здоровье точности, цель которого состоит в том, чтобы ожидать и предотвратить болезнь в здоровом и точно диагностировать и лечить заболевание в больных.