新型成像技術或可更早發現眼部與心臟疾病

[jlee42]

由科羅拉多大學博爾德分校研究人員開發的新型無機械**光學相幹斷層掃描（OCT）**設備，可能徹底改變臨床對視網膜和冠狀血管等精細結構的成像方式。 這種下一代掃描器通過消除機械運動部件，在提升可靠性的同時，為微型體內成像（包括心臟病檢測）開闢了新路徑。
作為一種使用光波捕捉高解析度組織斷層圖像的非侵入性成像技術，OCT已廣泛應用於眼科疾病診斷。 該團隊在《光學快報》發表的創新成果，採用基於電潤濕的液態透鏡技術實現光束操控，替代了傳統掃描鏡。 這種通過電壓改變鏡片形狀的設計，減少了機械故障點並顯著降低功耗——這對便攜或植入式醫療設備至關重要。
"非機械掃描的優勢在於消除了設備內物理移動部件的需求，不僅減少機械故障源，還能顯著延長設備壽命，"論文第一作者、電子工程學博士塞繆爾·吉利斯基指出。
原型設備成功捕捉了斑馬魚眼部的亞細胞解析度圖像——這是人類眼部解剖結構的重要模型。 圖像清晰呈現角膜、虹膜和晶狀體等關鍵解剖標誌，解析度達到商用OCT系統的基準水準。
從視網膜到冠狀動脈
OCT技術目前是眼科臨床標配，可對黃斑變性和糖尿病視網膜病變等即時成像。 但傳統設備依賴旋轉鏡控制光束，存在體積大、功耗高且易損的局限性。
相比之下，科羅拉多大學
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的無機械電潤濕掃描儀可製成柔性內窺鏡或可穿戴設備，將OCT應用擴展到心臟病學、神經學乃至居家監測領域。 該設備的小型化和低功耗特性，也使其適合集成於心血管成像用超薄導管等微創手術工具。 吉利斯基指出其對冠狀動脈壁成像的潛力，有助於早期發現動脈粥樣硬化——多數心臟病和中風的根本誘因。
"這可能成為體內成像的關鍵技術，"吉利斯基表示。
斑馬魚之眼驗證
通過斑馬魚活體眼部成像驗證系統時，研究人員發現設備能穩定區分眼部層次結構，證明其光學操控的精度和穩定性符合生物成像要求。 斑馬魚模型還幫助團隊測試系統的動態範圍和對比度——臨床轉化的關鍵參數。 "我們的研究有望更早發現健康問題，改善人類生活，"合著者朱麗葉·戈皮納特教授強調。
未來方向
在海軍研究辦公室、美國國立衛生研究院和國家科學基金會資助下，團隊正推進臨床原型開發。 路線圖包括開發用於視網膜和心臟成像的柔性內窺鏡，可能替代現有笨重系統。 "使用我們的元件，能維持比機械掃描器更小規模的光學系統，"吉利斯基表示，"這對內窺鏡微型化和柔性化至關重要。 "
若成功轉化，該OCT平臺或將推動新型非侵入性診斷技術更貼近臨床，並最終實現可穿戴或植入式即時健康監測設備。