Công nghệ hình ảnh xuyên qua da bằng chùm tia trục kép

Các kỹ sư y sinh tại Đại học Duke đã chứng minh một phương pháp để tăng độ sâu mà chụp cắt lớp kết hợp quang học (OCT) có thể thấy hình ảnh các cấu trúc bên dưới da.

Là tiêu chuẩn vàng cho hình ảnh và chẩn đoán các bệnh trong võng mạc, OCT vẫn chưa được sử dụng rộng rãi như một kỹ thuật hình ảnh cho các bộ phận khác của cơ thể do không có khả năng trả lại hình ảnh rõ nét từ hơn 1mm bên dưới bề mặt da.

Các nhà nghiên cứu của Duke phát hiện ra rằng việc nghiêng nguồn sáng và máy dò được sử dụng trong kỹ thuật này làm tăng độ sâu hình ảnh của OCT lên gần 50%. Phương pháp tiếp cận "trục kép" mở ra khả năng mới cho OCT được sử dụng trong các ứng dụng như phát hiện ung thư da, đánh giá tổn thương bỏng và tiến trình chữa lành cũng như hướng dẫn phẫu thuật.

Adam Wax, giáo sư kỹ thuật y sinh tại Duke cho biết, có thể sử dụng OCT ngay cả dưới da 2 hoặc 3mm là cực kỳ hữu ích vì có rất nhiều quá trình sinh học xảy ra ở độ sâu đó có thể là dấu hiệu của các bệnh như ung thư da.

Hầu hết các mô sinh học đều tán xạ và phản xạ ánh sáng, gây khó khăn cho việc xuyên qua các phương pháp tiếp cận OCT tiêu chuẩn. Ánh sáng càng đi sâu, càng có nhiều khả năng bị lạc vào mẫu và bỏ sót sự phát hiện của thiết bị.

Trong kỹ thuật mới, các nhà nghiên cứu hướng ánh sáng vào vật thể ở một góc nhỏ và thiết lập máy dò ở một góc bằng và đối diện, tạo ra một trục kép.

Evan Jelly, nghiên cứu sinh trong phòng thí nghiệm của GS Wax đã khám phá ra, độ sâu của tiêu điểm ánh sáng trong mô tạo ra sự khác biệt lớn về cách hoạt động của phương pháp tiếp cận trục kép.

Tuy nhiên, có một điểm khó khăn: Góc càng lớn được sử dụng để xác định tín hiệu sâu hơn, trường nhìn càng trở nên nhỏ hơn. Để giải quyết vấn đề này, Jelly đã quét tiêu điểm của cửa sổ hẹp hơn qua các độ sâu khác nhau của mô và sau đó sử dụng một thuật toán tính toán để kết hợp dữ liệu thành một hình ảnh duy nhất.

Jelly cho biết, OCT trục kép cho hình ảnh và thông tin từ các lớp da nơi diễn ra quá trình trao đổi máu và phân tử, điều này cực kỳ có giá trị để phát hiện các dấu hiệu bệnh tật.

Công nghệ này vẫn còn trong giai đoạn sơ khai, nhưng nó được đánh giá là rất thành công trong việc nhận dạng sinh học hoặc hướng dẫn các thủ tục phẫu thuật.

(Theo khoahocdoisong.vn)