מוסף בריאות

<<

המהדורה המודפסת

טכנולוגיה ממעוף הזבוב מאת ערן שיפרמן מערכת אופטית לצילום מבעד לרקמות חיות עשויה לשמש חלופה לשיטות הדמיה יקרות וסבוכות יותר פרופ' רוזן מאחורי מערך העדשות. למצלמה מגיע אוסף של תמונות כמספר העדשות הזעירות במערך וכל התמונות מתחברות יחד במחשב לתמונה אחת מערכת אופטית המאפשרת צילום מבעד לרקמות חיות פותחה בידי פרופ' יוסי רוזן והדוקטורנט דוד אבוקסיס מהמחלקה להנדסת חשמל ומחשבים באוניברסיטת בן גוריון. מדובר בשיטה חדשנית להסתכלות על עצמות דרך רקמות ושרירים. פרופ' רוזן טוען, כי אף על פי שאמצעים המאפשרים חדירה דרך רקמות חיות קיימים זה עשרות שנים, הטכנולוגיות הקיימות לוקות בכמה פגמים: קרני הרנטגן מסרטנות; באולטרסאונד לא מבחינים בכל העצמים הקיימים, ובמקרים שהעצמים כן מזוהים איכות התמונה לא תמיד משביעת רצון; ההדמיה במערכות MRI יקרה ומסורבלת. מערכת המשתמשת בגלי אור עשויה לפתור בעיות אלה. הדמיה מסוג זה היא אכן זולה, לא-פולשנית ופחות מסוכנת מהחלופות הקיימות, אך הבעיה היא שרקמות גוף האדם בולעות במידה ניכרת את האור העובר בהן ומפזרות אותו, כך שהתמונה היוצאת מהרקמה אינה ניתנת לפענוח. השיטה החדשה שרוזן ואבוקסיס מדווחים עליה בכתב העת "Optics Letters" באה לפתור סוגיה זו. השיטה כרוכה ברישום תמונת כתמי האור וניתוח התמונה במחשב. המערכת החדשה פועלת לפי עיקרון פשוט: כאשר מקרינים רקמה חיה בלייזר, היא מפזרת את האור באקראי. על ידי הצבת מערך צפוף של הרבה עדשות זעירות במוצא קרן האור, אפשר לאסוף הרבה קלטים אופטיים הנבדלים זה מזה במקומם המרחבי. מאחורי מערך העדשות, מרכזת עדשה רגילה את האור לתוך מצלמה דיגיטלית המחוברת למחשב. למצלמה מגיע אוסף של תמונות כמספר העדשות הזעירות במערך וכל התמונות מתחברות יחד במחשב לתמונה אחת שבה אפשר להבחין בבירור בצללית העצם. ההשראה לרעיון באה מעולם החי: עין הזבוב היא עין מורכבת מסוג מיוחד, העושה שימוש במערכת עצבית המבצעת אינטגרציה של הרבה קלטים חופפים. ההשערה הרווחת בקרב זואולוגים היא, שסוג ראייה זה מגביר את הקלט האופטי ומאפשר לזבוב לראות טוב יותר בתנאי ראות מגבילים. החוקרים מבן גוריון אימצו את העיקרון הזה ומפצלים את הדמות הנצפית לכמה דמויות בעזרת מערך עדשות ואינטגרציה שלהן הנעשית במחשב. הניסויים עד כה (בעצמות ובנתחי עוף) היו מוצלחים, אך פרופ' רוזן טוען שכמה שיפורים נחוצים בטרם יהיה אפשר לייצר מכשיר בעל אמינות קלינית גבוהה: יש לשפר את איכות התמונה ולהגביר את הרזולוציה; יש להרחיב את יכולת המערכת לחדור דרך רקמות עבות יותר (עד כה מדובר ב-12 מ"מ); צריך להגדיל את שדה הראייה כדי לאפשר סריקה של אזורים גדולים יותר ויש לשאוף ליצור שחזור תלת ממדי של המרחב מאחורי הרקמה (בדומה ליכולת של מכשיר הטומוגרפיה בקרני רנטגן). רוב החסרונות נובעים מהעובדה הפשוטה שבסופו של דבר לעדשה זעירה יכולת רזולוציה מוגבלת. עם זאת, החוקרים טוענים כי האיכות טובה דיה לצרכים רפואיים. פרופ' רוזן מקווה לשיפור מיידי בביצועי המערכת לכשיחלו הניסויים שבהם ייעשה שימוש במקור אור בתחום האינפרא-אדום הקרוב. באורך גל זה הפיזור והבליעה הנגרמים על ידי רקמה חיה מצומצמים בהשוואה לאורך הגל שבו נעשה שימוש בניסויים עד כה. פיתוחים עתידיים נוספים של המערכת יעסקו בשיפור הרזולוציה על ידי שדרוג יכולת עיבודה של התמונה הממוחשבת.