“Micro-Endoscopios” para detectar tumores en primeros tiempos que son convertidos

Los endoscopios Tradicionales proporcionan a una ojeada dentro de los cuerpos de los pacientes. Ahora, una Universidad del investigador de la ingeniería de la Florida está diseñando unos capaces de un examen completo.

Los Médicos insertan actualmente los endoscopios cámara-equipados en pacientes para cazar anormalidades visibles, tales como tumores, en el aparato gastrointestinal y los órganos internos. Huikai Xie, profesor adjunto de eléctrico y ingeniería informática, está trabajando en reemplazar las cámaras por los analizadores que “vea” debajo de la superficie de los tejidos - grupos anormales que revelan de células o de estructuras de crecimiento antes de que los incrementos cacerígenos sean bastante grandes ser visibles.

“Ahora, los endoscopios apenas toman retratos del tejido superficial. Así Pues, si usted ve un cierto daño, o anormalidad, en la superficie, que es buena,” Xie dijo. “Pero la mayor parte del tiempo, determinado con el cáncer, los primeros tiempos de la enfermedad no son tan obvios. La tecnología que estamos desarrollando es básicamente considerar bajo superficie, bajo capa epitelial.”

Los Experimentos con la exploración “micro-endoscopios” de Xie en el tejido animal han sido prometedores, aunque sus dispositivos tengan todavía ser probados en gente. Los endoscopios lápiz-clasificados o más pequeños podían un día permitir que los médicos detecten tumores en primeros tiempos y que quiten tumores más exacto, aumentando las posibilidades de supervivencia de los pacientes y mejorando la calidad de vida de los pacientes.

Xie y sus estudiantes de tercer ciclo han sido autor por lo menos de 40 papeles en los diversos aspectos de la investigación, que se utiliza con más de $1 millones en concesiones, sobre todo del National Science Foundation. en Septiembre, él entregó una charla invitada, un “3D MEMS-Basado Microendoscopy Óptico,” en la 31ro Conferencia Internacional Anual de la Ingeniería de IEEE en Sociedad del Remedio y de la Biología. Él también puso en marcha recientemente una empresa pequeña, el WiOptix Gainesville-Basado Inc., para apresurar la comercialización de su tecnología de la exploración.

Con los endoscopios cámara-equipados corriente, una vez que los doctores observan anormalidades, realizan típicamente una biopsia, y después envían el tejido sospechoso a un laboratorio. Pero la biopsia es aventurada y puede causar la extracción de aire e incluso el trauma. También, tarda generalmente un par de días para recibir el análisis de la muestra de la biopsia del laboratorio. Si es cacerígena, los cirujanos pueden tentativa quitar la anormalidad y el tejido circundante, usando los endoscopios equipados para la cirugía o los métodos quirúrgicos tradicionales.

Los endoscopios de Xie reemplazan las cámaras por los analizadores infrarrojos más pequeños que los borradores de lápiz. El corazón de su analizador es un sistema microelectromecánico, o MEMS, dispositivo: Un espejo motorizado minúsculo de MEMS que gira hacia adelante y hacia atrás para reflejar un haz infrarrojo altamente enfocado.

En sí mismo, el haz pulso solamente un punto período-clasificado del tejido. Pero el espejo de MEMS permite que se mueva metódicamente hacia adelante y hacia atrás, explorando un pedazo uña-clasificado de fila del tejido por fila, como un cortacésped que se mueve a través de una yarda. La imagen resultante es de alta resolución: Xie dijo que sus analizadores han logrado la resolución de 10 micrones, o 10 millionths de un contador, en pruebas de laboratorio. Ésa es más de 10 veces más de alta resolución que la único otra los endoscopios no-cámara-basados en el mercado, que utilizan tecnología del ultrasonido, él dijo. La imagen de alta resolución también incluye la información de la profundidad, así que la biopsia aventurada puede ser más específica evitar aleatoriedad, o aún evitó totalmente.

Los Ordenadores tramitan la señal de retorno de los endoscopios, transformándola en una imagen tridimensional del tejido superficial y del tejido debajo. Un analizador incluso produce una grado-imagen 360 de todo el tejido que rodea el endoscopio. Los Doctores u otro los observadores entrenados pueden entonces explorar la imagen para las anormalidades o las estructuras de crecimiento sospechosas.

Xie dijo que los doctores podrían utilizar los endoscopios no sólo para la diagnosis, pero también para el tratamiento y la cirugía. , él dijo, los doctores deben confiar Actualmente durante operaciones en las imágenes estáticas de MRI o del CT del tejido obtenidas antes de que la operación comience. Pero sus analizadores hacen imágenes disponibles en tiempo real. Eso sería determinado útil para las regiones del cuerpo donde quitando como poco tejido como posible es supremo, por ejemplo en neurocirugía, él dijo.

“Estamos intentando acoplar esta antena de la proyección de imagen con las herramientas de corte, de modo que cuando los cirujanos comienzan a cortar, conozcan exactamente cuál está delante de él,” él dijimos.

David Dickensheets, profesor de eléctrico y ingeniería informática en la Universidad de Estado de Montana en Bozeman, dijo potencial de las demostraciones de la investigación de Xie el gran.

“El impacto en la calidad del cuidado podría ser enorme, permitiendo una investigación más completa que posible con biopsias de la punta, y permitiendo lograr diagnosis y el tratamiento en una única visita paciente,” él dijo en un correo electrónico. La “investigación de Profesor Xie está en el borde delantero de esta área de la tecnología emergente, y él ha trabajado difícilmente para trasladarse la tecnología fuera del laboratorio y a los instrumentos de la demostración que muestran su potencial.”

Fuente: Universidad de la Florida

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