광 기술에 대한 최근 진행은 최소 환자의 불편을 최소화하고 추적하는 새로운 기능을 제공하는 비침습적 의료 진단을 변환하는 것입니다. 레이저, 조명 발광 다이오드 및 고급 검지기를 포함한 가벼운 기반 시스템, 이제 조직 샘플 또는 절개없이 신체의 내부 상태에 대한 실시간, 정확한 정보를 제공합니다. 이러한 혁신은 수십 년의 광학 및 바이오 포토닉스 연구에 구축하고 있으며, 진단을 위해 더 빠른 진단, 안전하고 안전한 임상 설정으로 더 안전한 액세스를 약속합니다.

Photonic Diagnostics의 기초

광물은 광합성 조직을 관통하고 세포질 성분과 상호 작용하는 기능으로 광합성 진단의 기초를 형성합니다. 광물은 흡수, 흩어져, 다른 조직 구조를 만날 때 형광을 겪습니다. 반환 빛에 의하여, 진료소는 생화확적인 재산을 인페할 수 있습니다. 가까운 적외선 지역에 있는 “광학적인 창”는 (대략 650-1350 nm) 특히 유용합니다. 그것은 물에 의해 흡수하고 광합성에 의해 흡수하는 동안 더 깊은 침투를 허용하기 때문에. 이 광물은 광합성 조직의 몇몇 조직에 영향을 미칠 수 있습니다.

Photonic 방법은 비침범성 입니다: 빛은 피부, 점막, 또는 자연적인 몸 오리피스를 통해서 외부로 적용됩니다. 엑스레이 또는 CT 검사와는 달리, 그들은 반복한 사용을 위해 안전한 비 이온화 방사선을 이용합니다. 이 안전 단면도는 일상적인 검열을 위한 문을 열고, 만성 질병의 감시, 그리고 수술 도중 즉시 지도를 감시합니다.

핵심 Photonic 기술

광학적인 응집 (OCT)

OCT는 저비용 간섭을 사용하여 조직의 고해상도 단면 이미지를 캡처합니다. 그것은 1 ~ 2 mm의 깊이로 미세 미터 스케일 해상도를 제공합니다. 그것은 망막, 관상 동맥 및 피부 층을 이미징에 이상적입니다. 안과에서는 OCT는 당뇨병 retinopathy, macular degeneration 및 glaucoma를 진단하기위한 표준입니다. 최근 개발에는 초고량 OCT가 포함되어 있습니다. [F] [F] [F] [F] [F]] [F] [F]] [F]] [F] [F]] [F]] [F] [F]]] [F]] [F]]] [F]] [F]]] [F] [F]]] [F]] [F]] [F] [F] [F] [F] [F] [F] [F] [F] [F] [F] [F] [F]]] [F] [F] [F] [F] [F] [F] [F] [F] [F] [F] [F]]] [F]]]]] [F] [F]]

Diffuse 광학 분광기 (DOS) 및 Diffuse 광학적인 톰ography (DOT)

DOS는 근적외선 빛이 조직에서 어떻게 흩어져지고 흡수하는지 측정합니다. 그것은 산소를 입힌 및 탈옥화한 hemoglobin, 물, 지질 및 다른 크롬 이동의 농도를 할당합니다. 이 정보는 조직 물질 대사를 평가하고, 종양을 검출하는 것을 돕습니다 ( 수시로 혈관 조직을 바꾸는), 및 뇌 기능을 감시합니다. DOT는 광학적인 재산의 3차원 지도를 재구성해서 DOS를 확장합니다. 임상 신청은 야기암, 부상 치료 도중 치료, 폐암을 포함합니다.

광경 이미징 (PAI)

PAI는 초음파 검출을 가진 레이저 맥박을 결합합니다. 짧은 레이저 맥박이 조직에 의해 흡수될 때, 국부적으로 가열은 초음파 변형기가 검출하는 음향파를 생성합니다. 이 잡종 방법은 몇몇 센티미터의 깊이에 초음파 해결책과 높은 광학적인 대조 (Hemoglobin, melanin 및 다른 크롬 이동에 과민한)를 제공합니다. 광전자적인 tomography (PAT)와 광경 microscopy (PAM)는 LTC (SV)에 사용된 변종입니다: LTC (SV)는, LTC (SV)는 LTC (SV)를 위한 생체 인식을 나타내고: [F]

라만 Spectroscopy

Raman spectroscopy 조사는 inelastically 흩어져진 빛에 의하여 분자 진동을 조사합니다. 그것은 생물 화학 성분의 “fingerprint”를, 지질, 핵산 및 대사 산 산출합니다. 이 기술은 상표 없이 건강한 조직에서 악성 조직에서 악성를 구별할 수 있고, 즉시 정맥 마진 평가를 가능하게 합니다. Recent 진보 는 섬유 광학 Raman spectroscopy 조사에 있는 신호 및 조직에 있는 접근 가능한 조사를 위한 섬유 광학적인 비율을 포함합니다.

형광 분광 및 일생 화상 진찰

특정 분자 (fluorophores) 빛 흡수 될 때, 그들은 더 긴 파장 형광을 방출. 콜라겐, 엘라스틴, NADH 같은 내인성 fluorophore는 질병 상태와 변화 하는 독특한 수명을 가지고. 형광 일생 이미징 (FLIM)은 초 경구 및 경구 암을 검출하기위한 약속을 보여주는 대사 활동에 따라 대조를 제공합니다. Exogenous 대조 에이전트 (예 : indocyanine 녹색) 또한 기증 및 림프 지도에 사용됩니다.

임상적 용도 Across Specialties

학회소개

광학적인 응집력은 안과에 있는 가장 넓게 채택한 광자 진단 기구를 남아 있습니다. 그것은 나이 관련 macular 재생, diabetic retinopathy 및 glaucoma를 관리하는 데 필요한 상세한 재선반 층 화상 진찰을 제공합니다. OCT angiography (OCTA)는 지금 염료 주입 없이, 환자에 위험을 감소시키.

심장 질환

Intravascular OCT는 10-15 μm 해결책, 눈에 보이는 가늠구멍 특성, stent apposition 및 dissection를 위한 심상 정맥 초음파를, outperforming하는 10-15 μm 해결책을 가진 이미지 관상 동맥에 catheter를 이용합니다. 광전도 화상은 또한 파열에 지성 부유한 plaques 취약한 검출하기 위하여 조사됩니다. 비침범성 diffuse 광학적인 분광기는 조직 산소를 측정해서 가슴 고통 환자를 평가할 수 있습니다.

종양학

Photonic 방법은 암 검출 및 외과 지도를 변환하는 것입니다. Diffuse 광학 이미징은 특히 유전학이 제한되는 dense breast 조직에서 ADjunct 모유 암 검사를 위해 FDA에 명확하게 합니다. Raman 분광법과 광경 이미징은 수술 중에 종양 마진을 식별하고 반복 서빙을 줄이기 위해 필요한 것을 줄입니다. Real-time assessment margin 이 기법을 사용하여 임상 시험의 주요 영역입니다.

피부과

반사율은 피부 병변의 비침범성 “광학적인 생물체”를 제안합니다. RCM는 세포질암과 melanoma를 절단 없이 진단하기 위하여 세포질 수준 해결책을 제공합니다. Raman 분광기는 또한 생화확적인 서명에 근거를 둔 피부 종양을 분류할 수 있습니다. 이 공구는 불필요한 절개 및 dermatology 진료소에 있는 진단을 감소시킵니다.

신경학

뇌의 뇌의 뇌의 뇌의 산소와 뇌의 산소를 모니터링 하는 기능적 인 적외선 검사 (fNIRS). 그것은 뇌의 뇌의 뇌의 뇌의 뇌의 뇌의 인식에 사용 됩니다. Diffuse 상관 관계 검사 (DCS) 뇌의 뇌의 뇌의 뇌의 뇌의 손상을 평가 하기 위해 가치 뇌의 뇌의 혈액 흐름 인덱스를 측정. 이러한 기술은 더 작 고 저렴 한, 침대 사용을 가능하게.

기술 발전 추진

Miniaturization 및 착용 가능 장치

반도체 레이저, 마이크로전자 기계 시스템 (MEMS) 및 광합 회로의 진보는 소형 조사 및 착용 가능한 센서에 카트 크기의 기기에서 펑크 진단 시스템을 가지고 있습니다. Finger-worn Raman spectrometers 및 연속 뇌 모니터링을위한 헤드 밴드 장착 된 fNIRS는 예입니다. 착용 가능한 광 패치는 심장 박동, 산소 및 심지어 글리세린의 만성 질환을 위해 열악한 수준으로 추적 할 수 있습니다.

인공지능 및 Signal Processing

심층 학습 알고리즘은 이제 광 데이터 분석-Whether OCT 이미지, Raman spectra, 또는 광시계 신호-병 패턴을 자동으로 감지합니다. AI는 진단 정확도를 향상시키고 해석 시간을 줄이고 복잡한 조직 환경에서 소음으로부터 분리 신호를 돕습니다. 예를 들어, 신경 네트워크는 trained]를 통해 피부 병변을 분류하여 피부병을 전문적으로 인지할 수 있는 정확도를 가진 반사 요법 이미지에서 피부 병변을 분류합니다.

멀티 모드 Photonic 시스템

한 계기 내의 보완 기술을 결합하면 강점을 활용합니다. OCT-photoacoustic probe는 동시에 구조적이고 혈관 정보를 제공합니다. Raman-fluorescence 시스템은 생화확하고 대사적인 대조를 모두 제공합니다. 이 하이브리드 시스템은 종양 이질성이 정확한 특성화에 대한 여러 데이터 유형을 요구하는 종양학에 특히 귀중합니다.

도전과제

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미래 관점

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또 다른 국경은 ]theranostics, 동일한 광합성 시스템을 진단하고 제공하는 치료 (예를들면, 형광 이미징에 의해 모니터링되는 광역학 치료). 대상 나노 입자 및 활성 프로브를 포함한 분자 대비 에이전트의 사전은 특정성을 개선합니다. 광합성 구성 요소가 더 저렴하고 더 강력하기 때문에, 비 침습적 진단은 점점 주요 치료, 낮은 에너지로 인한 건강 및 환경의 감소를 줄 것입니다. 이러한 연구는 이러한 연구에 대한 기본적 인 연구와 개발, 특히 연구 및 개발 및 개발의 기본적 인 연구에 대한 연구에 대한 연구에 대한 연구에 대한 연구에 대한 자세한 내용을 계속적으로 제공합니다.

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