Os pesquisadores desenvolveram uma maneira mais rápida de adquirir imagens de tomografia de coerência óptica (OCT) endoscópica 3-D. Com mais desenvolvimento, a nova abordagem pode ser útil para a detecção precoce e classificação de uma ampla gama de doenças.

O novo método usa abordagens computacionais que criam uma imagem 3D completa a partir de dados incompletos. Na revista Optical Society Óptica Aplicada , os pesquisadores relatam que imagens 3D úteis podem ser construídas usando 40 por cento menos dados do que as abordagens tradicionais de OCT 3-D, o que diminuiria o tempo de imagem em 40 por cento.

OCT é uma técnica de imagem biomédica que tem visto uma expansão do uso clínico nos últimos anos, graças à sua capacidade de fornecer imagens de alta resolução de microestruturas de tecidos. Hoje, A imagem endoscópica de OCT é rotineiramente usada para classificar placas e lesões nos vasos sanguíneos e está encontrando mais uso no diagnóstico de doenças gastrointestinais.

"Embora as imagens 3-D OCT sejam muito úteis para o diagnóstico médico, a quantidade significativa de dados de imagem que eles exigem limita a velocidade de imagem, "disse o líder da equipe de pesquisa, Jigang Wu, da Universidade Jiao Tong de Xangai. "Nosso novo método resolve esse problema, formando imagens 3-D a partir de muito menos dados."

Obtendo a imagem completa

A criação de imagens 3-D OCT com os métodos atuais requer um processo intensivo de dados de juntar uma série de imagens 2-D tiradas em medidas iguais. No novo trabalho, os pesquisadores usaram um método conhecido como amostragem esparsa para adquirir consideravelmente menos imagens 2-D e, em seguida, aplicaram algoritmos de detecção de compressão para preencher as informações que faltavam para criar imagens 3-D.

Os pesquisadores testaram o novo método usando uma sonda OCT de varredura magnética para obter imagens de dentro da traqueia de um pombo extraída. A sonda, que a equipe desenvolveu anteriormente, usa um pequeno ímã acionado externamente para fazer a varredura de 360 ​​graus. O design minimiza os mecanismos de varredura OCT o suficiente para caber dentro de um dispositivo de apenas 1,4 milímetros de diâmetro.

A criação de imagens 3-D de uma porção de 2 milímetros da traqueia humana normalmente exigiria imagens a cada 10 mícrons para obter 200 quadros de imagem. Usando amostragem esparsa, os pesquisadores adquiriram 120 quadros em posições aleatórias variando de 0 a 2 milímetros e, em seguida, usaram os algoritmos de detecção de compressão para criar imagens 3-D.

Movendo-se em direção à clínica

"Nossos testes verificaram que uma quantidade bastante reduzida de dados experimentais pode ser usada para reconstruir imagens OCT 3-D razoáveis, "disse Wu." Depois de realizarmos experimentos suficientes para demonstrar que nossa sonda e método de imagem são úteis para observar características malignas, nossa técnica estará pronta para ensaios clínicos. "

Os pesquisadores planejam usar sua nova abordagem para obter imagens de amostras biológicas adicionais relacionadas a doenças específicas. Eles também planejam melhorar a sonda de OCT endoscópica para que seja mais robusta em uma variedade de situações e no contexto de contato repetido com tecidos biológicos.

“Este trabalho é apenas um exemplo de aplicação de técnicas computacionais a aplicativos de imagem, "disse Wu." Esperamos que abordagens semelhantes possam ser úteis para melhorar os projetos de experimentos e aquisição de dados para muitas modalidades de imagem. "