Meglio imager per identificare i tumori

Maggio 21, 2016 Admin Salute 0 5
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La nuova tecnologia, sviluppata da un team della University of Arizona e Washington University di St. Louis, è un imager dual-mode che combina due sistemi - per immagini a fluorescenza nel vicino infrarosso per rilevare le cellule tumorali segnalati e visibili di imaging riflessione della luce per vedere i contorni del tessuto stesso - in un piccolo, pacchetto leggero circa le dimensioni di un quarto di diametro, a soli 25 millimetri in tutto.

"Dual modalità è il percorso in avanti perché ha vantaggi significativi rispetto singola modalità," dice l'autore Rongguang Liang, professore associato di scienze ottiche presso la University of Arizona.




L'interesse per la tecnologia di imaging multi-modale è lievitato negli ultimi 10 anni, dice Optics Letters redattore attualità Brian Applegate del Texas A & M University, non coinvolto nella ricerca. La gente ha capito che al fine di diagnosticare meglio le malattie come il cancro, dice, avete bisogno di informazioni da una varietà di fonti, che si tratti di imaging di fluorescenza, l'imaging ottico o marcatori biochimici.

"Combinando diverse modalità insieme, si ottiene un quadro molto migliore del tessuto", che potrebbe aiutare i chirurghi assicurarsi che rimuovono ogni ultimo pezzo del tumore e, come piccola quantità di tessuto sano possibile, dice Applegate.

Attualmente, i medici possono iniettare coloranti fluorescenti in un paziente per aiutarli a individuare le cellule tumorali. I coloranti convergono sulle cellule malate, e quando i medici brillare una luce di una lunghezza d'onda particolare sull'area tumorale, il colorante emette luce. Nel caso di un colorante verde indocianina comune denominato (ICG), si illumina in luce nel vicino infrarosso. Ma perché l'occhio umano non è sensibile alla luce nel vicino infrarosso, i chirurghi devono usare una macchina fotografica speciale per vedere la luce e identificare la posizione esatta del tumore.

Chirurghi devono anche essere in grado di vedere la superficie del tessuto e il tumore sotto prima di tagliare via, che richiede l'imaging luce visibile. Così i ricercatori hanno sistemi che possono vedere in entrambe le modalità di illuminazione a fluorescenza e visibili in via di sviluppo.

Il guaio è che le due modalità hanno esigenze opposte, il che rende difficile l'integrazione. Poiché la luce fluorescente tende ad essere scarsa, una fotocamera vicino infrarosso deve avere un'ampia apertura per raccogliere la luce fluorescente quanto più possibile. Ma una fotocamera con una grande apertura ha una bassa profondità di campo, che è l'opposto di ciò che è necessario per l'imaging luce visibile.

"L'altra soluzione è quella di mettere due sistemi di imaging diverse insieme fianco a fianco", dice Liang. "Ma che rende il dispositivo ingombrante, pesante e non facile da usare."

Per risolvere questo problema, il gruppo di Liang e quella dei suoi colleghi, Samuel Achilefua e Viktor Gruev alla Washington University di St. Louis, ha creato il primo nel suo genere sistema di imaging dual-mode che non fa alcun sacrificio.

Il nuovo sistema si basa su un semplice filtro un'apertura che consiste di una regione a forma di disco nel mezzo e una zona anulare all'esterno. L'area centrale lascia in luce visibile e vicino infrarosso, ma l'anello esterno consente solo la luce nel vicino infrarosso. Quando si inserisce il filtro nel sistema di imaging, l'apertura è sufficientemente ampia per far entrare molta luce nel vicino infrarosso. Ma poiché la luce visibile non può penetrare l'anello esterno, la parte visibile sensibile del filtro ha una piccola apertura sufficiente che la profondità di campo è grande.

La squadra di Liang sta adattando il suo design di filtro per l'impiego in dispositivi di occhiali simili a leggere che un chirurgo può indossare durante il funzionamento. Si stanno inoltre sviluppando uno strumento portatile simile.

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