Nuova tecnica di microscopia APIC ottiene immagini più nitide in meno tempo

RomeUna nuova tecnica chiamata APIC (Imaging Plicografico Angolare con Metodo a Forma Chiusa) offre immagini più nitide su aree più estese. Sviluppata dal team di Changhuei Yang al Caltech, APIC è più precisa e veloce rispetto alla microscopia plicografica di Fourier (FPM) attuale. A differenza della FPM, non richiede stime ripetute e risolve direttamente un'equazione lineare per risultati più accurati.

Per molti anni, i produttori di microscopi hanno faticato a ottenere contemporaneamente alta risoluzione e un ampio campo visivo, dovendo spesso scegliere tra i due. Nel 2013, gli ingegneri del Caltech hanno sviluppato la Microscopia Computazionale e introdotto la Microscopia Fourier Ptychographic (FPM). Questa nuova tecnologia ha utilizzato algoritmi informatici insieme a metodi tradizionali per produrre immagini più chiare e dettagliate su aree più ampie. Sebbene efficiente, il FPM presentava una limitazione: utilizzava un metodo per tentativi ed errori, che a volte portava a immagini imprecise.

La nuova tecnica APIC risolve efficacemente questo problema. Ecco perché APIC è superiore:

• Soluzione diretta senza congetture iterative
• Elaborazione delle immagini più veloce
• Elimina sfocature e distorsioni
• Mantiene alta risoluzione su un ampio campo visivo

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Sotto la guida di Yang, il team di Caltech è riuscito a semplificare l'algoritmo eliminando i suoi passaggi ripetitivi. APIC utilizza un'equazione lineare per individuare gli errori causati dall'ottica del microscopio. Una volta identificati questi errori, il sistema può correggerli, producendo immagini nitide su ampie superfici senza la necessità di regolazioni ripetute.

APIC aiuta i ricercatori a ottenere immagini chiare di ampie aree senza dover continuamente rifocalizzare il microscopio. Al contrario, con FPM, anche un piccolo cambiamento nell'altezza del campione richiede di rifocalizzare, il che potrebbe significare combinare oltre 100 immagini a bassa risoluzione per ottenere una visione d'insieme.

Yang sottolinea l'importanza di APIC per il lavoro del suo laboratorio volto a migliorare i dati delle immagini per l'uso dell'IA. Il loro laboratorio ha dimostrato che l'IA può superare i migliori medici nella predizione della diffusione del cancro ai polmoni a partire dalle diapositive patologiche, ma per ottenere ciò è necessario avere immagini chiare e di alta qualità. APIC contribuisce a raggiungere questo obiettivo, migliorando sia la qualità delle immagini che l'efficacia dell'IA.