Proteus team develops camera that detects light inside the body. Il gruppo di Proteus sviluppa una fotocamera che rileva la luce all'interno del corpo.

Proteus team develops camera that detects light inside the body.The procedure of the ENEA patent RM2012A000637 is very useful in this application.  / Il gruppo di Proteus sviluppa una fotocamera che rileva la luce all'interno del corpo. Il procedimento del brevetto ENEA RM2012A000637 è molto utile in questa applicazione.


Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa

Proteus

Scientists have developed a camera that can detect sources of light from inside the body, an advance that could help doctors track medical tools inserted into patients.


Led by Dr Mike Tanner, the EPSRC-funded Proteus team has developed a device capable of detecting sources of light that might include the illuminated tip of an endoscope’s long flexible tube. Until now, it has not been possible to track where an endoscope is located in the body in order to guide it to the right place without using X-rays or other costly methods.
Light usually scatters off body tissue rather than traveling straight through it, which is helpful for unveiling information about internal structures. Consequently, light scattering makes conventional through-tissue imaging practically impossible, as the scattering results in a blurred image and loss of information.
Taking advantage of single photon detection is said to solve this problem by giving the camera a high sensitivity towards observing the small number of photons passing through tissue and recording the time they take to arrive onto the sensor.
According to the Proteus team, light which is highly scattered travels a longer distance and takes longer to reach the camera. Conversely, a small fraction of the light scatters relatively little and travels in a nearly direct – ballistic – path to the camera, arriving much sooner.
Operating the camera in a mode similar to a video camera, the early arrival of this so-called ‘ballistic light’ can be separated from the later, scattered light – a concept known as ‘ballistic imaging’. By detecting the first photons, it is possible to determine where the light source is located inside the body.
Prototype demonstrations have shown that a point light source can be located through tissue approximately 20cm thick under normal lighting conditions using the ballistic imaging technique. The camera will be further developed to enable clinicians to locate inserted medical devices at the bedside, visualizing both the tip and length of the device.
Prof Kev Dhaliwal, of Edinburgh University, said: “This is an enabling technology that allows us to see through the human body. The ability to see a device’s location is crucial for many applications in healthcare, as we move forwards with minimally invasive approaches to treating disease.”

ITALIANO

Gli scienziati hanno sviluppato una telecamera in grado di rilevare fonti di luce dall'interno del corpo, un anticipo che potrebbe aiutare i medici a seguire gli strumenti medici inseriti nei pazienti.



Guidato dal dottor Mike Tanner, il team di Proteus, finanziato da EPSRC, ha sviluppato un dispositivo capace di rilevare fonti di luce che potrebbero includere la punta illuminata del lungo tubo flessibile dell'endoscopio. Fino ad ora non è stato possibile tracciare dove è situato un endoscopio nel corpo per guidarla al posto giusto senza utilizzare raggi X o altri metodi costosi.
La luce solitamente scompone il tessuto corporeo piuttosto che viaggiare dritto attraverso di essa, che è utile per svelare le informazioni sulle strutture interne. Di conseguenza, la dispersione della luce rende praticamente impossibile l'analisi delle immagini tra i tessuti convenzionali, in quanto la dispersione provoca un'immagine sfocata e una perdita di informazioni.
Sfruttando il rilevamento di singoli fotoni viene fornita alla fotocamera un'elevata sensibilità verso l'osservazione del piccolo numero di fotoni che passa attraverso il tessuto e la registrazione del tempo necessario per arrivare sul sensore.
Secondo il gruppo di Proteus, la luce altamente dispersa viaggia più a lungo e richiede più tempo per raggiungere la fotocamera. Al contrario, una piccola frazione della luce si disperde relativamente poco e si avvicina in una direzione effettuando un percorso quasi balistico, arrivando molto prima.
Utilizzando la fotocamera in una modalità simile a una videocamera, l'arrivo precoce di questa cosiddetta "luce balistica" può essere separata dalla luce successiva, sparsa - un concetto noto come 'imaging balistico'. Rilevando i primi fotoni, è possibile determinare dove si trova la sorgente luminosa all'interno del corpo.
Le dimostrazioni di prototipi hanno dimostrato che una sorgente luminosa a punti può essere localizzata attraverso un tessuto di circa 20 cm di spessore in condizioni di illuminazione normali utilizzando la tecnica di imaging balistico. La fotocamera sarà ulteriormente sviluppata per consentire ai medici di individuare dispositivi medici inseriti al letto, visualizzando sia la punta che la lunghezza del dispositivo.
Prof Kev Dhaliwal, dell'Università di Edimburgo, ha dichiarato: "Questa è una tecnologia che ci permette di vedere attraverso il corpo umano. La capacità di vedere la posizione di un dispositivo è fondamentale per molte applicazioni in ambito sanitario, in quanto ci spostiamo avanti con approcci minimamente invasivi per curare la malattia ".


Da:

https://www.theengineer.co.uk/camera-light-body/?cmpid=tenews_3905474&adg=CA40D8F0-63B9-4BE1-90A0-3379B1DDE40E

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