世界直径最细内窥镜 可探测单个细胞结构
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内窥镜从根本上改变了医学治疗,医生能够使用一个微型相机附在线绳粗细的连线末端,无需做大手术便能窥探患者身体内脏器官。日前,美国斯坦福大学研究人员最新研制一款新型内窥镜,是迄今世界上直径最细的内窥镜,甚至能够探测到患者体内的单个细胞结构。
常规内窥镜都是采用多重光导纤维制成,它们能够照亮人体病变区域,并记录图像返回到观测者。内窥镜中纤维数量越多,图像的清晰度就更高,但是较多的纤维束将使内窥镜变得更粗。
斯坦福大学卡恩(Joseph Kahn)带领的一支研究小组使用一个多模光纤建造了内窥镜,多模光纤能够沿着多种不同路线携带光线,研究小组的观点是使用单个纤维照亮物体并实现传输数据,这项技术存在的挑战是信息干扰,因为光线将沿着不同路径传输。
为了实现这一点,卡恩带领研究小组建造了一种装置——空间光线调制器,该调制器能够以随机路径持续发送激光束至光纤上,由于采用随机路径,一旦光线离开光纤,将形成散斑图像,一些光线则反馈至光纤。
研究小组设计的一个计算机程序能够分析反馈至光纤的散斑图像,并使用它们形成一个图像。这项技术将提高图像的分辨率,甚至远超出之前的预期,能够观测到单个细胞大小的物体。
卡恩在新闻发布会上指出,他已发现内窥镜在成像方面的诸多应用,当他们在人体内进行手术时能够研究细胞的详细状况。