Djūka universitātes pētnieki ir izstrādājuši īpaši ātru funkcionālu fotoakustisko tehnoloģiju
fotoakustiskā mikroskopija, kasko izmanto zinātnieki, ir balstīta uz gaismas un skaņas kombināciju. Lāzers virza gaismu mērķa audos vai šūnā. Gaismas iedarbībā šūna uzsilst un acumirklī izplešas, radot ultraskaņas vilni, ko fiksē sensori.
Attēls: Xiaoyi Zhu et al., Nature Light: Science & Lietojumprogrammas
Pētnieki uzlaboja fotoakustiskās mikroskopijas ierīci, kā arī izmantoja mašīnmācīšanos, lai uzlabotu ienākošo attēlu kvalitāti.
Vairāku leņķu skenēšanas sistēmu izveidojazinātnieki, sūta vairāk lāzera impulsu lielākā apgabalā, un jauns skenēšanas mehānisms ļauj lāzerskenerim un ultraskaņas sensoram darboties vienlaicīgi. Izstrādātāji atzīmē, ka šīs izmaiņas ir dubultojušas viņu ierīces ātrumu.
Otrajā posmā zinātnieki izveidoja algoritmu mašīnaiapmācība, kas palielināja attēlu izšķirtspēju. Pētnieki apmācīja AI, lai identificētu smadzeņu asinsvadus, izmantojot vairāk nekā 400 peļu smadzeņu attēlus, kas savākti iepriekšējos eksperimentos. Lai gan katra smadzenes ir unikālas, algoritms iemācījās identificēt kopīgas struktūras un izmantoja šīs zināšanas, lai aizpildītu iepriekš trūkstošos pikseļus.
"Iegūtie attēli izskatījās vienāditikpat detalizēti kā augstas izšķirtspējas attēli, ko mēs parasti iegūtu, ja skrietu ar daudz lēnāku ātrumu un nebūtu jāupurē pilns redzeslauks,” saka Džundzijs Jao, viens no pētījuma autoriem.
Pētnieki atzīmē, ka vizualizējotSmadzenēm ir jādara divas lietas vienlaikus. No vienas puses, instrumentiem jābūt pietiekami ātriem, lai fiksētu īslaicīgus notikumus, piemēram, neirona izšaušanos vai asiņu kustību caur kapilāru. Un tajā pašā laikā tiem vajadzētu parādīt aktivitāti dažādos mērogos - visās smadzenēs vai vienas artērijas līmenī.
Jūs varat sasniegt šos mērķus individuāli, bettos visus kopā izdarīt ir ļoti grūti. Tas ir tāpat kā izvēlēties starp mazu, ātru automašīnu, kurā ir neērti sēdēt, vai lielu, ietilpīgu automašīnu, kas nepārsniedz 30 jūdzes stundā.
Junjie Yao, Djūka universitātes biomedicīnas inženierijas docents, pētījuma līdzautors
Pētnieki plāno izmantot UFF-PAM, laipētot smadzeņu slimības, piemēram, demenci, Alcheimera slimību vai pat ilgstošu COVID. Viņi arī plāno uzlabot ierīci tādu orgānu attēlveidošanai kā sirds, aknas un placenta, kuri arī atrodas kustībā un kuriem nepieciešama liela ātruma attēlveidošana.
Lasīt vairāk
Salīdziniet, kā NASA un Roscosmos filmēja Mēness aptumsumu
Jūs nekad neesat redzējis Sauli tik tuvu. Publicēts Saules orbītas video
Voyager 1 sūta dīvainus datus. NASA nesaprot, kas notiek