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真正的“深入人心”:世界上最小的血管內窺鏡 | 2023-04-10 |
文章来源:由「百度新聞」平台非商業用途取用"http://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_8911450" 中國光學關注心臟病(又稱“沉默殺手”),據《中國心血管病報告2018》顯示,我國心血管病患病率及死亡率仍處于上升階段,現患病人數高達2.9億,也就是說,我們身邊每5個人中就有1位是心血管病患者。患者突發急性心肌梗死后,進而可能會出現心源性休克,甚至死亡。據世界衛生組織統計,到2020年,中國每年因心血管疾病死亡的人數將可能達到400萬。該疾病的某些機制仍然模糊。但是科學家們知道,該疾病是脂肪和膽固醇組成的斑塊會在血管壁上積聚,從而阻礙血液的流動。但是他們不完全了解這些斑塊如何在動脈和靜脈中形成和聚集,了解斑塊凝聚的成因恰恰是預防和改善治療的關鍵信息。近日,阿德萊德大學李佳紋博士和斯圖加特大學SimonThiele博士等人為這個難題找到了一個解決方案。他們使用3D微型打印技術開發了世界上最小的柔性血管內窺鏡。可以將類似攝像頭的成像設備插入血管中,以提供高質量的3D圖像,以幫助科學家更好地了解心臟病發作和心臟病進展的原因,并可以實現改善治療和預防效果。該成果以“Ultrathinmonolithic3Dprintedopticalcoherencetomographyendoscopyforpreclinicalandclinicaluse”為題,被國際頂級光學期刊Light:ScienceApplications選為2020年第四期封面文章。圖1?Light:ScienceApplications?2020年第四期封面光纖內窺鏡,尤其是基于光學相干層析成像(OCT)的內窺鏡,已成為醫學中不可缺少的工具。近十年來,OCT內窺鏡越來越多地用于臨床前研究和提高診斷準確率。超微內窺鏡可以大幅降低對微小的器官(例如,肺內細支氣管和心臟冠狀動脈)的損傷。一個具有高分辨率、大聚焦深度的OCT內窺鏡可以獲得很多重要的臨床信息和應用。例如,在心血管內檢測膽固醇結晶、薄纖維帽和巨噬細胞,從而預測病人突發心肌梗死的可能性。然而,現有的OCT內窺鏡制造方法(例如,用微型棱鏡、GRIN透鏡或者光纖透鏡)無法同時實現微型化、高分辨率、消球面像差和消像散,只能在小范圍內實現高分辨率,超過這個深度,由于像差等因素的影響,成像質量就大幅度降低。為了突破這個技術瓶頸,研究人員通過使用雙光子飛秒激光3D打印技術在光纖截面直接打印出超微自由曲面光學元件(外徑約0.125毫米,見圖2.b)并制成內窺鏡(圖2. 關鍵字標籤:borescope camera |
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