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La migliore immagine per la diagnosi delle malattie

L’immaging ottico è non invasivo e tecnicamente molto avanzato, e ciò lo rende uno strumento potente per la diagnosi di una serie di malattie, tra cui il cancro, in quanto fornisce una grande quantità di informazioni. La ricerca dell’UE ha studiato un parametro chiave, ovvero la polarizzazione, per consentirne l’utilizzo in clinica.
La migliore immagine per la diagnosi delle malattie
Nonostante le potenzialità dell’imaging ottico, solo pochissime delle tecnologie correlate sono state commercializzate. Il progetto 3SMP si è concentrato sullo sviluppo di un singolare SMP (snapshot Mueller polarimeter) per analizzare lo stato di polarizzazione, un aspetto importante dell’orientamento molecolare e della forma microstrutturale, a loro volta spesso collegati allo stadio di malattia.

Il prototipo polarimetrico 3SMP si basa su una codificazione spettrale che permette la misurazione veloce delle proprietà di polarizzazionio dei tessuti, compensando per la distorsione polarimetrica in tempo reale. I risultati della ricerca hanno spianato la strada all’imaging endoscopico di Mueller totale.

Per evitare il problema della manipolazione delle fibre nei dispositivi di tomografia ottica a radiazione coerente (optical coherence tomography, OCT), che cambia le proprietà do polarizzazione del campione, i ricercatori hanno costruito un prototipo tollerante per questo fenomeno. La generazione e l’analisi della polarizzazione avvengono in relazione alla fibra in uscita che illumina il campione. Dopo la re-iniezione della luce nella fibra raccolta, i cambiamenti nella polarizzazione non incidono sulla misurazione.

Grazie all’utilizzo di un nuovo strumento ‒ complex master slave interferometry (CMSI) ‒ si è ottenuto un immediato miglioramento nella velocità di visualizzazione di immagini trasversali a livelli elevati. Sulla base di una discreta trasformazione che integra le caratteristiche dell’interferometro misurate in una fase di calibrazione, vengono evitati i complicati calcoli basati sulla campionatura dei dati e le trasformazioni di Fourier.

Il risultato sono immagini assiali longitudinali rapide del segmento anteriore dell’occhio umano. Inoltre, presto sarà presentato in riviste di ottica uno studio che applica il CMSI a un’OCT sensibile alla polarizzazione dello snapshot originale, costruita con elementi ottici passivi.

I progressi di 3SMP applicati all’immaginografia del polo posteriore e anteriore dell’occhio in vivo nonché al tessuto reciso hanno una serie di applicazioni, che includono il rilevamento del carcinoma basocellulare dell’occhio e delle corde vocali.

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Keywords

Diagnosi, imaging ottico, polarizzazione, snapshot Mueller polarimeter, 3SMP