手術用顕微鏡への革新的な高速OCTシステム統合

読了時間: 2 分
によって Juanita Lopez
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統合型OCTシステムを搭載した手術用顕微鏡の使用中。

Tokyo研究者たちは、MHz-OCTと呼ばれる高速光学イメージングシステムを標準的な脳神経外科用顕微鏡と組み合わせることにより、大きな進展を遂げました。この新技術は、脳手術において腫瘍の境界をより鮮明に確認するのに役立ち、手術の精度を向上させることが期待されています。従来の光学イメージングシステムは、眼科や心臓ケアで使われていますが、手術中には速度が不足しがちです。一方、新しいMHz-OCTシステムは、現在のほとんどのシステムの約20倍の速度で稼働し、脳表面下の構造をほぼリアルタイムで3D画像として提供することができます。

統合システムの主な利点は次の通りです。

  • 非侵襲的で高解像度のイメージングを可能にする
  • 毎秒100万回以上の深度スキャンを取得する能力
  • 高品質なボリュメトリックスキャンがすぐに利用可能であり、後処理が可能

MHz-OCT の最大の利点は、高速で詳細な3D画像を作成できることです。これらの画像はAIなどのツールで分析され、他の画像法では見逃されるかもしれない健康な組織と異常な組織の違いを判別できます。この技術は、腫瘍の除去における精度を向上させることができ、詳細な画像化は深部脳刺激のような脳外科手術において、正確な解剖学的構造の理解を助けることができます。

最近の技術の進歩により、MHz-OCTが医療手術に組み込まれるようになりました。これは、2005年に考案されたレーザー技術の向上や、GPU技術の進化が寄与しています。これらの革新により、大型コンピュータなしでOCT信号を画像化する迅速なデータ処理が可能になりました。この効率的なシステムは、脳腫瘍手術を受けた30人の患者を対象に行われた初期研究で好結果を示しています。

MHz-OCTシステムは、手術の場に容易に設置でき、技術的な問題もほとんどありません。研究者たちがデータの解析を始めたばかりですが、この技術は脳手術、特に神経義肢電極の配置をより正確にすることに大いに期待されています。科学者たちは今後の応用への期待を寄せていますが、病院で一般的に使用されるまでには、人工知能を使った分析の向上が進むもう数年かかるかもしれません。この新しい技術は、脳手術をより安全かつ効果的にする明るい未来を示しています。

この研究はこちらに掲載されています:

http://dx.doi.org/10.1364/BOE.530976

およびその公式引用 - 著者およびジャーナルを含む - は

Wolfgang Draxinger, Nicolas Detrez, Paul Strenge, Veit Danicke, Dirk Theisen-Kunde, Lion Schützeck, Sonja Spahr-Hess, Patrick Kuppler, Jessica Kren, Wolfgang Wieser, Matteo Mario Bonsanto, Ralf Brinkmann, Robert Huber. Microscope integrated MHz optical coherence tomography system for neurosurgery: development and clinical in-vivo imaging. Biomedical Optics Express, 2024; 15 (10): 5960 DOI: 10.1364/BOE.530976
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