內窺鏡從根本上改變了醫(yī)學治療,醫(yī)生能夠使用一個微型相機附在線繩粗細的連線末端,無需做大手術便能窺探患者身體內臟器官。日前,美國斯坦福大學研究人員最新研制一款新型內窺鏡,是迄今世界上直徑最細的內窺鏡,甚至能夠探測到患者體內的單個細胞結構。
常規(guī)內窺鏡都是采用多重光導纖維制成,它們能夠照亮人體病變區(qū)域,并記錄圖像返回到觀測者。內窺鏡中纖維數(shù)量越多,圖像的清晰度就更高,但是較多的纖維束將使內窺鏡變得更粗。
斯坦福大學卡恩(Joseph Kahn)帶領的一支研究小組使用一個多模光纖建造了內窺鏡,多模光纖能夠沿著多種不同路線攜帶光線,研究小組的觀點是使用單個纖維照亮物體并實現(xiàn)傳輸數(shù)據,這項技術存在的挑戰(zhàn)是信息干擾,因為光線將沿著不同路徑傳輸。
為了實現(xiàn)這一點,卡恩帶領研究小組建造了一種裝置——空間光線調制器,該調制器能夠以隨機路徑持續(xù)發(fā)送激光束至光纖上,由于采用隨機路徑,一旦光線離開光纖,將形成散斑圖像,一些光線則反饋至光纖。
研究小組設計的一個計算機程序能夠分析反饋至光纖的散斑圖像,并使用它們形成一個圖像。這項技術將提高圖像的分辨率,甚至遠超出之前的預期,能夠觀測到單個細胞大小的物體。
卡恩在新聞發(fā)布會上指出,他已發(fā)現(xiàn)內窺鏡在成像方面的諸多應用,當他們在人體內進行手術時能夠研究細胞的詳細狀況。