ОКТ может отображать структуры, измеряемые в микронах, что делает его идеальным для выявления незначительных изменений в тканях, которые могут указывать на заболевание или повреждение. Хотя сейчас ОКТ является стандартом лечения в офтальмологии, создание высококачественного инструмента ОКТ, достаточно компактного для использования внутри тела, было сложной задачей.
В журнале Optics Letters исследователи из Университета Дьюка сообщают, как они использовали жесткий бороскоп – по сути, тонкую трубку линз – для передачи инфракрасного света, необходимого для выполнения ОКТ. Имея всего 4 миллиметра в диаметре, бороскоп делает часть устройства доставки луча очень тонкой без ущерба для качества изображения.
«Мы увидели необходимость управления изображениями ОКТ в артроскопической хирургии, минимально инвазивной процедуре, при которой используется эндоскоп для устранения повреждений суставов», – сказал руководитель исследовательской группы Эван Т. Желе. «Мы взяли недорогую платформу ОКТ-визуализации, которую мы разработали ранее, и адаптировали ее к требованиям этого приложения."
ОКТ через эндоскоп
Сотрудничая с Адамом Ваксом, Джелли и их исследовательская группа ранее разработали системы OCT, которые составляют лишь часть стоимости традиционных моделей. Чтобы создать систему ОКТ, которую можно было бы использовать для оценки состояния хряща в суставе, они создали эндоскопическую систему доставки, которая использует прототип жесткого бороскопа для передачи изображения из ткани в оптоволоконное соединение. Узкая передняя обзорная секция инструмента позволяет ему достигать структур и полостей, недоступных для большей части устройства, которое сканирует пациента.
Исследователи разработали инструмент для эндоскопической ОКТ, чтобы в режиме реального времени получать количественную информацию о толщине хряща, не требуя от врача разрезать или повредить ткань.
Этот тип анализа важен при болезненных состояниях суставов, таких как остеоартрит, которые развиваются, когда хрящ изнашивается и истончается.
Исследователи протестировали свой инструмент ОКТ, используя его для измерения толщины хряща в коленях свиньи. Поскольку хрящ свиньи похож на хрящ человека, это дало предварительное представление о том, как устройство будет работать на людях.
Система смогла точно идентифицировать границу раздела костей и хрящей для образцов, размер которых меньше 1.Толщиной 1 миллиметр.
При дальнейшем развитии устройство может однажды позволить клиницистам предлагать менее инвазивные методы лечения проблем с суставами. Однако сначала исследователи должны показать, что он может отображать более толстые образцы, поскольку хрящ человека немного толще, чем хрящ свиньи.
Они также хотят улучшить эргономику для использования во время операции.
«Разрабатывая новую портативную недорогую версию OCT, мы показываем, что успех этого подхода к визуализации больше не будет ограничиваться офтальмологическими приложениями», – сказал Джелли. "Благодаря некоторому инженерному опыту эта платформа OCT может быть адаптирована для удовлетворения широкого спектра клинических потребностей."