«ПЕРВЫЙ СРЕДИ РАВНЫХ...»
Нормативные документы
Противодействие коррупции
Поступающим
Студентам
Выпускникам
Проект 5-100
Аккредитация специалистов
28.11.2006

Эндоскоп будущего

Эндоскоп будущего смотрит в сосуды пациентов лазерным волокном

Около 50 лет назад в медицине был совершён прорыв — появились эндоскопы. А теперь — очередной рекорд: эндоскоп научился работать без анестезии, получать подробнейшие изображения и заглядывать даже внутрь сосудов — а пациент всего этого может и не заметить. Скажете, фантастика? Уже нет.

Сотрудники центра фотомедицины Уэллмена (Wellman Center for Photomedicine) при Главном госпитале Массачусетса (Massachusetts General Hospital — MGH) разработали технику, позволяющую осматривать в микроскопическом масштабе внутренние поверхности органов. Интересно, что новая разработка может пригодиться не только для осмотра, скажем, пищевода, но и для обследования кровеносных сосудов.

По словам руководителя проекта Бретта Бума (Brett E. Bouma) из Массачусетского технологического института (Massachusetts Institute of Technology — MIT), иногда диагностика заболевания на ранних стадиях для медика часто сравнима с обнаружением иголки в стоге сена, особенно в тех случаях, когда необходимо провести микроскопический осмотр труднодоступных областей организма. Однако новая методика позволяет решить эту проблему.

Техника, которую разработали в MGH, называется оптическо-частотным доменным отображением (optical frequency-domain imaging — OFDI). Устройство представляет собой миниатюрный щуп, внутри которого находится тонкое оптическое волокно (диаметром меньше человеческого волоса). По нему передаётся лазерный луч, который фокусируется с помощью линзы и попадает на дифракционную решётку (с периодом тысяча штрихов на миллиметр).

На дифракционной решётке луч разлагается на составляющие с разной длиной волны. Отражённые лучи регистрируются, и характер отражения каждого из них анализируется отдельно. В результате получаются детализированные снимки поверхностей, которые можно делать непрерывно в процессе передвижения этого миниатюрного эндоскопа.

Изображение, которое формируется прибором, очень чёткое — его разрешение превышает в десять раз разрешение самых точных современных миниатюрных эндоскопов. Однако главное преимущество OFDI в том, что с ним можно получать не только плоские, но и трёхмерные снимки. Дополнительное измерение формируется за счёт поворота кончика эндоскопа (вращение передаётся ему через специальный механизм).

Чтобы убедиться в работоспособности прибора, учёные MGH провели его апробирование на живых свиньях. На подробное сканирование поверхности пищевода протяжённостью в 4,5 сантиметра исследователи потратили не так уж мало — около 6 минут, — зато они смогли получить подробную картину со всеми структурными особенностями и рисунком кровеносных сосудов.

Помимо этого исследователи провели осмотр коронарных артерий. Результаты осмотра (который проходил с теми же животными и также in vivo) сравнили с данными других обследований. В итоге оказалось, что с помощью OFDI можно вполне успешно проводить обследования такого рода — изображения, полученные этим методом, позволяют без проблем отличить здоровые ткани от повреждённых.

А видеозапись перемещения эндоскопа внутри сосуда можете посмотреть тут (файл AVI; 2 мегабайта) или тут (файл AVI; 1,13 мегабайта).

Обсуждая эффективность аппарата, исследователи заявляют, что ему можно найти применение, например, в диагностике рака пищевода на ранних стадиях. Они утверждают, что скоро будет применяться более мощная компьютерная обработка сигналов, и время осмотра уменьшится в шесть раз.

Другая область применения — это, конечно же, исследование кровеносных сосудов, в частности, для обнаружения на их внутренней поверхности бляшек, вызывающих повреждения вен и артерий, инфаркты и другие серьёзные проблемы.

Впрочем, энтузиасты из MGH не собираются останавливаться на диагностике, но и предлагают использовать OFDI в других сферах медицины. Ведь если по оптоволокну можно передавать слабый лазерный луч, то его вполне можно сделать и более мощным.

Прибор, модифицированный таким образом, может стать, к примеру, средством лазерной терапии опухолей. Перспектива реализации OFDI кажется Бретту Бума невероятно вдохновляющей: "Мы надеемся, — говорит он, — что медики получат надёжное средство диагностики и лечения, которое будет работать при минимальных вмешательствах в организм пациента".


Исходная статья: MEMBRANA