นักวิจัยจาก Duke University ได้พัฒนาโฟโตอะคูสติกที่ใช้งานได้เร็วเป็นพิเศษ
กล้องจุลทรรศน์โฟโตอะคูสติก ซึ่งนักวิทยาศาสตร์ใช้โดยอาศัยการผสมผสานของแสงและเสียง เลเซอร์นำแสงไปยังเนื้อเยื่อเป้าหมายหรือเซลล์ ภายใต้การกระทำของแสง เซลล์จะร้อนขึ้นและขยายตัวทันที ทำให้เกิดคลื่นอัลตราโซนิกซึ่งบันทึกโดยเซ็นเซอร์
ภาพ: Xiaoyi Zhu et al., Nature Light: Science &; Applications
นักวิจัยได้ปรับปรุงอุปกรณ์สำหรับกล้องจุลทรรศน์แบบโฟโตอะคูสติก และใช้การเรียนรู้ของเครื่องเพื่อปรับปรุงคุณภาพของภาพที่เข้ามา
ระบบสแกนหลายมุมที่สร้างขึ้นโดยนักวิทยาศาสตร์ส่งพัลส์เลเซอร์มากขึ้นในพื้นที่ขนาดใหญ่ และกลไกการสแกนแบบใหม่ช่วยให้เครื่องสแกนเลเซอร์และเซ็นเซอร์อัลตราโซนิกทำงานพร้อมกันได้ นักพัฒนาทราบว่าการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ได้เพิ่มความเร็วของอุปกรณ์เป็นสองเท่า
ในขั้นตอนที่สอง นักวิทยาศาสตร์ได้สร้างอัลกอริธึมสำหรับเครื่องจักรการฝึกอบรมซึ่งเพิ่มความละเอียดของภาพ นักวิจัยได้ฝึก AI เพื่อระบุหลอดเลือดในสมองโดยใช้ภาพสมองของเมาส์มากกว่า 400 ภาพที่รวบรวมไว้ในการทดลองครั้งก่อน แม้ว่าสมองแต่ละส่วนจะมีลักษณะเฉพาะตัว แต่อัลกอริธึมก็เรียนรู้ที่จะระบุโครงสร้างทั่วไปและใช้ความรู้นั้นเพื่อเติมพิกเซลที่หายไปก่อนหน้านี้
"ภาพที่ได้ดูเหมือนกันรายละเอียดเท่าภาพความละเอียดสูงที่เรามักจะได้รับถ้าเราวิ่งด้วยความเร็วที่ช้าลงมากและไม่ต้องเสียสละมุมมองทั้งหมด” Junjie Yao หนึ่งในผู้เขียนการศึกษากล่าว
นักวิจัยตั้งข้อสังเกตว่าเมื่อนึกภาพสมองต้องทำสองสิ่งในเวลาเดียวกัน ในอีกด้านหนึ่ง เครื่องมือจะต้องเร็วพอที่จะจับเหตุการณ์ในระยะสั้น เช่น การยิงของเซลล์ประสาทหรือการเคลื่อนไหวของเลือดผ่านเส้นเลือดฝอย และในขณะเดียวกันก็ควรแสดงกิจกรรมในระดับต่าง ๆ - ในสมองทั้งหมดหรือที่ระดับของหลอดเลือดแดงเดียว
คุณสามารถบรรลุเป้าหมายเหล่านี้เป็นรายบุคคลได้ แต่มันยากมากที่จะทำพร้อมกันทั้งหมด มันเหมือนกับการเลือกระหว่างรถเล็กและเร็วซึ่งนั่งไม่สบายหรือรถใหญ่และกว้างขวางไม่เกิน 30 ไมล์ต่อชั่วโมง
Junjie Yao ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมชีวการแพทย์ที่ Duke University ผู้เขียนร่วมของการศึกษา
นักวิจัยวางแผนที่จะใช้ UFF-PAM เพื่อศึกษาโรคทางสมอง เช่น สมองเสื่อม อัลไซเมอร์ หรือแม้แต่โรคโควิดระยะยาว พวกเขายังวางแผนที่จะปรับปรุงอุปกรณ์สำหรับอวัยวะที่สร้างภาพ เช่น หัวใจ ตับ และรก ซึ่งยังเคลื่อนไหวอยู่และต้องการการถ่ายภาพด้วยความเร็วสูง
อ่านเพิ่มเติม
เปรียบเทียบวิธีการถ่ายจันทรุปราคาโดย NASA และ Roscosmos
คุณไม่เคยเห็นดวงอาทิตย์ใกล้ขนาดนี้ เผยแพร่วิดีโอ Solar Orbiter แล้ว
ยานโวเอเจอร์ 1 กำลังส่งข้อมูลแปลกๆ นาซ่าไม่เข้าใจว่าเกิดอะไรขึ้น