חוקרים מאוניברסיטת דיוק פיתחו טכנולוגיה פוטו-אקוסטית פונקציונלית מהירה במיוחד
מיקרוסקופיה פוטו-אקוסטית, אשרבשימוש על ידי מדענים, מבוסס על שילוב של אור וקול. הלייזר מכוון אור אל רקמת המטרה או התא. תחת פעולת האור, התא מתחמם ומתרחב באופן מיידי, ויוצר גל קולי, המתועד על ידי חיישנים.
תמונה: Xiaoyi Zhu et al., Nature Light: Science & יישומים
החוקרים שיפרו את המכשיר למיקרוסקופיה פוטו-אקוסטית, וכן יישמו למידת מכונה כדי לשפר את איכות התמונות הנכנסות.
מערכת סריקה מרובת זוויות שנוצרה על ידימדענים, שולחים יותר פולסי לייזר על פני שטח גדול יותר, ומנגנון סריקה חדש מאפשר לסורק הלייזר ולחיישן האולטרסאונד לעבוד בו זמנית. המפתחים מציינים שהשינויים הללו הכפילו את מהירות המכשיר שלהם.
בשלב השני, מדענים יצרו אלגוריתם למכונהאימון, שהגדיל את הרזולוציה של תמונות. החוקרים אימנו AI לזהות את כלי הדם במוח באמצעות יותר מ-400 תמונות של מוחות עכברים שנאספו בניסויים קודמים. למרות שכל מוח הוא ייחודי, האלגוריתם למד לזהות מבנים נפוצים והשתמש בידע הזה כדי למלא פיקסלים שחסרו בעבר.
"התמונות שהתקבלו נראו זהותמפורטות כמו התמונות ברזולוציה גבוהה שהיינו מקבלים בדרך כלל אם נרוץ במהירויות איטיות בהרבה ולא היינו צריכים להקריב את שדה הראייה המלא", אומר ג'ונג'י יאו, אחד ממחברי המחקר.
החוקרים מציינים כי בעת הדמיההמוח צריך לעשות שני דברים בו זמנית. מצד אחד, המכשירים חייבים להיות מהירים מספיק כדי ללכוד אירועים קצרי טווח, כמו ירי של נוירון או תנועת דם דרך נימי דם. ויחד עם זאת, הם צריכים להראות פעילות בקנה מידה שונה - בכל המוח או ברמה של עורק אחד.
אתה יכול להשיג את המטרות הללו בנפרד, אבלקשה מאוד לעשות את כולם ביחד. זה כמו לבחור בין מכונית קטנה ומהירה שלא נוח לשבת בה, או מכונית גדולה ומרווחת שלא עוברת 30 מייל לשעה.
Junjie Yao, עוזר פרופסור להנדסה ביו-רפואית באוניברסיטת דיוק, מחבר שותף של המחקר
חוקרים מתכננים להשתמש ב-UFF-PAM כדיחקר מחלות מוח כמו דמנציה, אלצהיימר או אפילו COVID לטווח ארוך. הם גם מתכננים לשפר את המכשיר להדמיית איברים כמו לב, כבד ושליה, שגם הם בתנועה ודורשים הדמיה במהירות גבוהה.
קרא עוד
השווה כיצד ליקוי הירח צולם על ידי נאס"א ורוסקוסמוס
מעולם לא ראית את השמש כל כך קרוב. סרטון Solar Orbiter פורסם
וויאג'ר 1 שולחת נתונים מוזרים. נאס"א לא מבינה מה קורה