Ученые из Германии и Австралии разработали ультратонкий эндоскоп с использованием 3D-принтера.
Эндоскопия, как при гастроскопии или колоноскопии, позволяет получать изображения изнутри тела. Однако инструменты, которые делают такие изображения возможными, обычно имеют толщину не меньше кончика пальца. Это означает, что невозможно заглянуть внутрь кровеносных сосудов. Это очень плохо, потому что эндоскопия вен может помочь предотвратить инсульт или даже сердечный приступ, если отложения в кровеносных сосудах обнаружены на ранней стадии.
Эта возможность теперь доступна под рукой благодаря волоконно-оптической технологии. Эти волокна - тонкие как волосы - имеют толщину всего 125 микрометров. Тем не менее, все еще не так легко разработать оптику, которая изгибает лазерный луч в сторону, сканирует сосудистую стенку и направляет отраженный свет обратно в стекловолокно.
Высокоточные изображения в 3D. Исследователи из университетов Штутгарт (Германия) и Аделаида(Австралия) и несколько других исследовательских институтов в настоящее время разработали оптический прибор диаметром всего 125 мкм. Это может быть напечатано непосредственно из стекловолокна, используя ультраточный 3D-принтер. По словам исследователей, эта микрооптика способна отводить лазерный свет в сторону, фокусировать его в точке и в то же время корректировать искажение лазерного луча, когда он проходит через капиллярную пластиковую оболочку с диаметр менее 0,5 мм, установленный для защиты эндоскопа. Здесь врач использует лазерный луч для спирального сканирования внутренней стенки кровеносного сосуда. Это позволяет врачу получать очень точные трехмерные изображения - прямо из вены.
Эта самая маленькая эндоскопическая оптическая система в мире имеет диаметр менее полумиллиметра, включая оболочку. Это было проверено исследователями в Австралии. Они объединили это с их оборудованием визуализации OCT и затем поместили это в человеческую сонную артерию и в артерии мышей. Ученые обнаружили, что «вращая оптическую систему в этой гибкой мантии, они смогли сделать трехмерные изображения внутренней части кровеносных сосудов в чрезвычайно высоком разрешении. Во время дальнейшего исследования кровеносных сосудов они также обнаружили, что на изображениях бесконтактной лазерной ОКТ-эндоскопии можно обнаружить как отложения налетов с ранним началом, так и кристаллы холестерина (основные причины сосудистых заболеваний).
Доктор Саймон Тиле, который отвечает за разработку этих миниатюрных оптических систем, надеется, что в будущем будет возможно обнаружить отложения зубного налета. «И, возможно, однажды удастся вовремя растворить эти тромбы с помощью подходящего лазерного луча», - сказал ученый из Штутгарта.
Теперь цель состоит в том, чтобы коммерциализировать 3D-печатные миниоптические системы как часть побочного продукта. Компания Nanoscribe GmbH из Карлсруэ (которая сама была дочерней компанией Немецкого технологического института Карлсруэ - KIT-11 лет назад) построил сверхточный 3D принтер. Carl Zeiss AG, базирующаяся в Оберкохене, лидере мирового рынка медицинских технологий, уже имеет долю в Nanoscribe. Исследователей поддержали Федеральное министерство образования и науки Германии, Фонд Баден-Вюртемберга и Немецкая служба академических обменов (DAAD).