赤外線センサーは耳の病気の診断を改善します

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赤外線センサーは耳の病気の診断を改善します
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Anonim
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可視(上)および短波赤外光の中耳の液面

アメリカの科学者たちは、可視光の代わりに短波赤外線を使用することで、中耳イメージングデバイス(耳鏡)の機能を拡張しました。研究の結果は、全米科学アカデミーのジャーナルProceedingsに掲載されました。

中耳炎(中耳炎)は、特に小児期に最も一般的な耳鼻咽喉科疾患の1つです(上気道感染症に次ぐ)。その主な症状は、内耳の痛みと水分の蓄積です。米国だけでも、この診断は毎年約800万人の子供たちに対して行われています。現在、中耳炎を診断するための主な方法は、空気圧鏡検査です。鼓膜とその下の中耳の構造を、波長400〜1000ナノメートルの可視光または近赤外光で視覚化します。このような光は組織によって十分に吸収、反射、散乱されるため、鼓膜が半透明であるにもかかわらず、鼓膜の数ミリメートル後ろしか見えず、鮮明な画像が得られません。このため、中耳炎の診断は、51%の症例でのみ正しく行われます(アメリカの統計)。これは、不必要な抗生物質の頻繁な処方につながり、その結果、それらに対する細菌耐性の広がりにつながります。

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デバイスとデバイスの外観

マサチューセッツ工科大学とコネチカット大学の研究者は、可視光の代わりに波長900〜1,700ナノメートルの短波赤外線を使用する耳鏡に似たデバイスを作成しました。この範囲には、水、脂質、コラーゲンの吸収スペクトルが含まれ、それらの視覚化が容易になります。さらに、波長が長くなると、吸収および散乱される放射線が少なくなり、中耳のより深い構造がはっきりと見えるようになります。

新しいデバイスの解像度とイメージング深度は、標準のものと比較して、10人が参加したパイロット実験で確認されました。科学者たちは、耳小骨の鎖、カタツムリの頭、正円窓のニッチ、ドラムの弦などの中耳の構造を調べることができました。体液レベル(中耳炎の主な客観的症状)を明確に視覚化する赤外線耳鏡の能力は、中耳モデルで正常にテストされています。科学者たちは現在、小児患者でデバイスをテストしています。

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可視(上)および短波赤外光の中耳構造

開発者の一人であるジェシカ・カー氏によると、赤外線耳鏡の外観、寸法、使用原理は標準的な装置とほとんど変わらず、医師は長い間それを扱うことに慣れる必要はありません。

最近、短波赤外線を使用して、悪性新生物、火傷、血腫、腸の血液供給障害を視覚化し、動脈内の安定および不安定なアテローム性動脈硬化症のプラークを特定する実験が行われています。以前は、これは技術の高コストとその軍事用途に関連する制限によって妨げられていました。しかし、最近では短波赤外線センサーの種類が飛躍的に増え(自動運転車など)、2010年から1桁も値下げし、軽量・コンパクト化を実現しました。デバイス。これらのセンサーの1つは、新しい耳鏡での用途が見つかりました。

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