एंडोस्कोपी का अंत? नई तकनीक चिकित्सा इमेजिंग का भविष्य हो सकती है

निर्णायक अनुसंधान एक अभिनव इमेजिंग तकनीक दिखाते हैं जो अल्ट्रासाउंड का उपयोग गैर-संवेदनशील तरीके से गहराई की छवियों को प्रदान करने के लिए करता है।

अल्ट्रासाउंड इमेजिंग में एक सफलता जल्द ही एंडोस्कोपी के उपयोग को समाप्त कर सकती है।

एंडोस्कोपी वर्तमान में चिकित्सा इमेजिंग के लिए सबसे आम तरीकों में से एक है।इसके उपयोग में फेफड़ों, बृहदान्त्र, गले और जठरांत्र संबंधी मार्ग को प्रभावित करने वाली स्थितियों का निदान करना शामिल है।

एंडोस्कोपी के दौरान, चिकित्सा पेशेवर एक एंडोस्कोप सम्मिलित करते हैं - एक लंबी, पतली ट्यूब जिसमें एक मजबूत प्रकाश और अंत में एक छोटा कैमरा होता है - एक छोटे से उद्घाटन में, जैसे कि मुंह या एक छोटा चीरा जो एक सर्जन बनाता है।

एंडोस्कोपी एक आक्रामक प्रक्रिया है, यद्यपि न्यूनतम रूप से। वे असुविधा पैदा कर सकते हैं और जोखिम के बिना नहीं हैं। एंडोस्कोपी के संभावित दुष्प्रभावों में शामिल हैं ओवरसाइजेशन, ऐंठन, लगातार दर्द या यहां तक ​​कि ऊतक वेध और मामूली आंतरिक रक्तस्राव।

अब, एक अभिनव खोज पूरी तरह से एंडोस्कोपी का अंत कर सकती है। माईसम चमनझार, पिट्सबर्ग, पेनसिल्वेनिया में कार्नेगी मेलॉन विश्वविद्यालय में इलेक्ट्रिकल और कंप्यूटर इंजीनियरिंग के सहायक प्रोफेसर, और उसी विभाग में डॉक्टरेट शोधकर्ता मैटेओ ग्यूसेप स्कोपेलिटी ने एक गैर-वैज्ञानिक अल्ट्रासाउंड इमेजिंग तकनीक विकसित की है जो एंडोस्कोप को बदलने का वादा करता है।

शोधकर्ता पत्रिका में अपनी उपन्यास तकनीक का विस्तार करते हैं प्रकाश: विज्ञान और अनुप्रयोग.

वर्चुअल के साथ भौतिक लेंस को बदलना

चमनज़ार और स्कोपेलिटी अपने पेपर में बताते हैं कि जैविक ऊतक, एक टर्बिड (या घने और अपारदर्शी) माध्यम होने के कारण, ऑप्टिकल तरीकों की संभावनाओं को सीमित करता है।

विशेष रूप से, ऊतक बड़े कणों और झिल्लियों से बना होता है और ऑप्टिकल इमेजरी की गहराई और रिज़ॉल्यूशन को प्रतिबंधित करता है, "विशेष रूप से स्पेक्ट्रम के दृश्य और निकट अवरक्त रेंज में।"

नई तकनीक, हालांकि, भौतिक एक डालने के बजाय शरीर में "आभासी लेंस" विकसित करने के लिए अल्ट्रासाउंड का उपयोग करती है। इसके बाद ऑपरेटर "माध्यम के अंदर अल्ट्रासोनिक दबाव तरंगों को बदलकर" लेंस को समायोजित कर सकता है, लेखकों को लिख सकता है, और इसलिए उन गहराई वाली छवियों को ले सकता है जो पहले कभी सुलभ नहीं थे, गैर-साधन का उपयोग कर।

अल्ट्रासाउंड तरंगें उस माध्यम को संकुचित या दुर्लभ कर सकती हैं, जो वे प्रवेश करते हैं। प्रकाश संपीड़ित मीडिया के माध्यम से और धीरे-धीरे दुर्लभ मीडिया में और अधिक तेज़ी से यात्रा करता है।

लेखक बताते हैं कि वे इस संपीड़न / दुर्लभ प्रभाव का उपयोग करके आभासी लेंस बनाने में सक्षम थे:

“जैसे ही अल्ट्रासोनिक तरंगें माध्यम से फैलती हैं, वे इसके घनत्व को संशोधित करती हैं और इसलिए इसका स्थानीय अपवर्तक सूचकांक; माध्यम उच्च दबाव क्षेत्रों में संकुचित होता है, जिसके परिणामस्वरूप उच्च घनत्व होता है, जबकि यह नकारात्मक दबाव वाले क्षेत्रों में दुर्लभ होता है जहां स्थानीय घनत्व कम होता है। "

"परिणामस्वरूप," वे लिखते हैं, "दबाव की लहर एक स्थानीय अपवर्तक सूचकांक विपरीत बनाता है।"

इसके अलावा, बाहर से अल्ट्रासाउंड तरंगों को समायोजित या पुन: कॉन्फ़िगर करने से लेंस को माध्यम के अंदर स्थानांतरित किया जा सकता है, जिससे यह विभिन्न क्षेत्रों की यात्रा कर सकता है और विभिन्न गहराई पर चित्र ले सकता है।

चमनझर कहते हैं, "हमने एक दिए गए लक्ष्य के माध्यम से एक आभासी ऑप्टिकल रिले लेंस को गढ़ने के लिए अल्ट्रासाउंड तरंगों का उपयोग किया, जो उदाहरण के लिए, जैविक ऊतक हो सकता है," चमनजर कहते हैं। "इसलिए, ऊतक एक लेंस में बदल जाता है जो हमें गहरी संरचनाओं की छवियों को पकड़ने और रिले करने में मदद करता है।"

शोधकर्ता आगे बताता है कि तकनीक कैसे काम करती है और यह शरीर के अंदर दृश्य के लिए एक प्रगतिशील कदम क्यों है।

चाम्जर को जारी रखते हुए, "जो हमारे काम को पारंपरिक एको-ऑप्टिक तरीकों से अलग करता है, वह यह है कि हम लक्ष्य माध्यम का उपयोग कर रहे हैं, जो जैविक ऊतक हो सकता है, प्रकाश को प्रभावित करने के लिए।" "यह सीटू इंटरैक्शन में [बाधा] के प्रतिकार के अवसर प्रदान करता है जो प्रकाश के प्रक्षेपवक्र को परेशान करता है।"

’मेडिकल इमेजिंग में क्रांतिकारी बदलाव’ की तकनीक

नई तकनीक के कुछ अनुप्रयोगों में मस्तिष्क इमेजिंग, त्वचा की स्थिति का निदान करना और विभिन्न अंगों में ट्यूमर की पहचान करना शामिल है। इस क्षेत्र में निगरानी रखने की आवश्यकता के आधार पर विधि हाथ में डिवाइस या त्वचा पैच शामिल कर सकती है।

बस त्वचा की सतह पर इसे लगाने से, स्वास्थ्य देखभाल पेशेवर संभावित साइड इफेक्ट्स और एंडोस्कोपी की अप्रियता के बिना आंतरिक अंगों की छवियां प्राप्त कर सकते हैं।

"शारीरिक ऑप्टिकल घटकों को सम्मिलित करने की आवश्यकता के बिना, मस्तिष्क जैसे अंगों से छवियों को रिले करने में सक्षम होने के नाते, शरीर में आक्रामक एंडोस्कोप को आरोपित करने के लिए एक महत्वपूर्ण विकल्प प्रदान करेगा।"

मयसम चमनजर

"यह विधि जैव चिकित्सा इमेजिंग के क्षेत्र में क्रांति ला सकती है," वह कहते हैं।

"टर्बिड मीडिया को हमेशा ऑप्टिकल इमेजिंग के लिए बाधा माना जाता रहा है," सह-लेखक स्कॉपेलिटी कहते हैं। "लेकिन हमने दिखाया है कि इस तरह के मीडिया को वांछित लक्ष्य तक प्रकाश की मदद के लिए सहयोगी दलों में परिवर्तित किया जा सकता है।"

“जब हम उचित पैटर्न के साथ अल्ट्रासाउंड को सक्रिय करते हैं, तो टर्बिड माध्यम तुरंत पारदर्शी हो जाता है। बायोमेडिकल एप्लिकेशन से लेकर कंप्यूटर विज़न तक कई क्षेत्रों में इस पद्धति के संभावित प्रभाव के बारे में सोचना रोमांचक है। ”