計算自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)

    實時3D微觀組織成像技術(shù)的出現(xiàn)不啻為癌癥診斷、微創(chuàng)手術(shù)和眼科等醫(yī)療領(lǐng)域的一場革命。據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)4月23日報道，美國伊利諾伊大學(xué)的研究人員開發(fā)出用計算自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)校正光學(xué)層析成像的畸變技術(shù)，給未來醫(yī)療的“高清”成像帶來前景。相關(guān)技術(shù)成果刊登在新一期美國《國家科學(xué)院學(xué)報》在線版上。

　　美國貝克曼研究所科學(xué)和技術(shù)博士后研究員史蒂芬說：“該技術(shù)能夠超越現(xiàn)在的光學(xué)系統(tǒng)，終獲得佳品質(zhì)的圖像和三維數(shù)據(jù)，這將是非常有用的實時成像技術(shù)。”

　　畸變?nèi)缟⒐饣蚺で_著高分辨率成像。其會使對象細點的地方看上去如斑點或條紋。分辨率越高，問題會變得更糟糕。這是在組織成像中特別棘手的問題，而精度對于正確診斷至關(guān)重要。

　　自適應(yīng)光學(xué)可以校正成像的畸變，被廣泛應(yīng)用于天文學(xué)來校正當(dāng)星光過濾器通過大氣層的變形。醫(yī)學(xué)科學(xué)家已經(jīng)開始將這種自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)的硬件應(yīng)用于顯微鏡，希望能改善細胞和組織成像。

　　但伊利諾伊大學(xué)生物工程內(nèi)科醫(yī)學(xué)的電子和計算機工程教授斯蒂芬指出，這同樣富有挑戰(zhàn)，將其應(yīng)用于組織、細胞成像，而不是通過大氣對星星成像，存在很多光學(xué)上的問題?；谟布淖赃m應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)復(fù)雜而昂貴，調(diào)整繁瑣，故不太適用于醫(yī)療掃描。

　　由此，該團隊采用計算機軟件來發(fā)現(xiàn)并糾正圖像畸變，替代硬件的自適應(yīng)光學(xué)，稱為計算自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)。研究人員用此技術(shù)演示了大鼠肺組織含有微觀粒子凝膠的幻影。用光學(xué)成像設(shè)備干涉顯微鏡的兩束光掃描組織樣本，計算機收集所有數(shù)據(jù)后，糾正所有的深度圖像，使模糊的條紋變成尖銳的點而特征顯現(xiàn)，用戶可用鼠標(biāo)點擊改變參數(shù)。研究人員說：“我們能夠糾正整個研究體積的畸變，在其任何地方呈現(xiàn)高清晰度圖像。由此，現(xiàn)在可以看到以前不是很清楚的所有組織結(jié)構(gòu)。”

　　該技術(shù)可以應(yīng)用于許多醫(yī)院和診所的臺式電腦，可對任何類型進行干涉成像，如光學(xué)相干斷層掃描。