این دوربین‌های جدید واقعاً امکان دیدن درون بدن را فراهم می‌کنند!

تکنیک‌های پزشکی برای دیدن درون بدن سابقه‌ای طولانی دارند، به نظر می‌رسد در آینده قادر خواهیم بود هر آن‌چه زیر پوست قرار دارد را به شکل واضح ببینیم.
دانشمندان نوع جدیدی از دوربین را ابداع کرده‌اند که می‌تواند کاری کند اجزای درون بدن را زیر پوست به شکل واضح ببینیم، با تشخیص منبع نوری که با فاصله‌ی ۲۰ سانتی‌متر از بافت بدن قرار دارد.
این پروتوتایپ که توسط محققان دانشگاه ادینبرگ^۱ بریتانیا طراحی شده است در ترکیب با اندوسکوپ‌های طویل کار می‌کند؛ ابزاری که با دوربین‌ها، حسگر و نورهایی برای بهتر دیدن حفره‌های بدن استفاده می‌شود.

^{University of Edinburgh}
اندوسکوپ‌ ابزاری ارزشمند برای بسیاری از پروسه‌های پزشکی محسوب می‌شوند؛ اما تا به امروز، غیرممکن بود بدون استفاده از اسکن‌های اشعه‌ی ایکس، تشخیص دهیم وسیله را در چه جهتی هدایت می‌کنیم. با تشکر از این اختراع، مشکل حل شده است. دوربین جدید توانایی تشخیص هر منبع نوری را درون بدن دارد؛ این نور می‌تواند از انتهای درخشان لوله‌ی اندوسکوپ ساتع شود. اجتماع هزاران آشکارساز فوتون در این دستگاه، توانایی تشخیص ذرات نوری که از درون بدن ساتع می‌شوند را دارد. زمانی که فوتون‌ها در تماس با بافت‌های بدن قرار می‌گیرند، نور معمولاً شکسته می‌شود اما حساسیت این دوربین به قدری بالا است که هر فوتونی که عبور می‌کند را ردیابی می‌کند. با بازگردانی سیگنال‌هایی که مستقیماً از فوتون‌های شکسته‌شده به دوربین می‌رسند، می‌تواند محل منبع نور را درون بدن شناسایی کند.
این تکنیک، که سبب افتراق بین فوتون‌های شکسته‌شده یا مستقیم (=بالیستیک^۲) می‌شود، تصویربرداری بالیستیک نامیده شده و پزشک را قادر به ردیابی دقیق محلی که به وسلیه‌ی اندوسکوپ به دنبال آن است، می‌کند و می‌تواند تحول عظیمی در مراحل تشخیصیِ درمان باشد.

^{University of Edinburgh}
در تصویر بالا، نمونه‌ای از تشخیص نور در دوربین از یک اندومیکروسکوپ که درون شش‌های گوسفند است، مشاهده می‌کنیم. در سمت راست، تصویر نشان می‌دهد که صحنه مشابه یک دوربین متعارف است. در دریافت تصویر، تداخلات زیادی وجود دارد و تشخیص منشأ دقیق فوتون‌ها دشوار است چرا که ذرات در بافت شش به شدت پراکنده شده‌اند.
پژوهشگر ارشد کِو دالیوال^۳ می‌گوید:

“این تکنولوژی به ما امکان مشاهده درون بدن را می‌دهد. برای بسیاری از خدمات پزشکی، مشاهده‌ی درون بدن ضروری است؛ خصوصاً آن که تمایل به روش‌های غیرتهاجهی در سال‌های اخیر بسیار زیاد شده است.”

دالیوال، محقق اول پژوهش بزرگی است که پروتئوس^۴ نامیده می‌شود و به دنبال ابداع طیف گسترده‌ای از تکنولوژی‌های تصویربرداری است که به گشودن بسیاری از رازهای بیولوژیکی کمک می‌کند و بیش‌تر بر بیماری‌های تنفسی و شش‌ها متمرکز است.
در این مورد، پژوهشگران می‌گویند که دید بهتری که این دوربین‌ها فراهم می‌کنند پزشکان را برای تصویرسازی از طول و انتهای اندوسکوپ تواناتر می‌کند؛ رزولوشن تصویر نیز در آینده بهتر خواهد شد. هنوز اطلاعاتی از چگونگی استفاده‌ از این روش در کلینیک وجود ندارد اما می‌توان آینده‌ای درخشان برای تصویربرداری و تکنولوژی‌های تشخیصی در نظر داشت.

نتایج این پژوهش در Biomedical Optics Express منتشر شده‌اند.

پی‌نوشت

^{۱. University of Edinburgh
۲. ballistic imaging
۳. Kev Dhaliwal
۴. Proteus}