Практически все ткани человеческого организма сильно рассеивают проходящий сквозь них свет. И для того, чтобы получить информацию о состоянии некоторых внутренних органов медики вынуждены использовать эндоскопы, длинные гибкие трубки, на конце которых устанавливается миниатюрная камера и источник света. Однако, использование даже самого современного эндоскопа сопряжено с некоторыми сложностями, определение точного местоположения его наконечника возможно пока лишь при помощи рентгена или других достаточно дорогостоящих методов. Для решения проблемы отслеживания положения медицинских инструментов, снабженных источниками света, и для проведения съемки органов, рассоложенных на небольшой глубине, специалисты компании Proteus создали специализированную камеру.
В камере Proteus использован сверхвысокочувствительный датчик, способный улавливать даже единичные фотоны света. Помимо улавливания небольшого количества фотонов, пробившихся сквозь толщу тканей человеческого тела, этот датчик регистрирует время прибытия каждого из фотонов, что является источником дополнительной полезной информации.
Как уже говорилось выше, свет, проходящий через живые ткани, подвергается сильному рассеиванию. Из-за этого, некоторые из фотонов проходят гораздо более длинный путь и прибывают к датчику камеры с достаточно существенной задержкой. Небольшой же небольшой части фотонов удается пройти сквозь ткани практически по прямой и с минимальной задержкой, и разница в задержке позволяет камере отфильтровать из общего потока только те фотоны, которые прошли сквозь ткань без рассеивания. А информацию, несомую этими «баллистическими» фотонами, как их называют, можно использовать не только для отслеживания точного положения источника света в теле человека, но и для проведения съемки внутренних органов, правда, с некоторыми серьезными ограничениями.
Первый опытный образец камеры Proteus в условиях нормального дневного освещения способен с высокой точностью определить местоположение источника света, погруженного в ткани тела на глубину до 20 сантиметров. Но специалисты компании Proteus уже работают над созданием более совершенного варианта их камеры, которая будет располагаться высоко над кроватью пациента и которая будет способна визуализировать не только положение наконечника, но и всей длинной трубки эндоскопа, введенной в тело человека.
«Технология компании Proteus дает нам возможность видеть сквозь тело человека в буквальном смысле» — рассказывает Кев Дхаливал (Prof Kev Dhaliwal), профессор из Эдинбургского университета, — «И эта возможность является весьма ценным инструментом для медиков, стремящихся использовать минимально агрессивные и инвазивные методы диагностики и лечения заболеваний».
Источник:
