לראות לתוך הרקמות

מדענים באוניברסיטת בן-גוריון פיתחו מערכת דמוית עין-זבוב לראייה אל תוך רקמות גוף האדם לה חשיבות רבה בתחום ההדמיה הרפואית

אהבת? שתף ב:

מדענים במחלקה להנדסת חשמל ומחשבים באוניברסיטת בן-גוריון, בראשותו של פרופ’ יוסי רוזן, פיתחו מערכת ייחודית דמוית-עין של זבוב, המאפשרת ראייה לתוך רקמות גוף האדם.

למרבית זני הזבוב בטבע יש עיניים בעלי מערכת עיבוד תמונה הדומה למערכת שפיתח פרופ’ רוזן ואיש צוות המחקר שלו, הדוקטורנט דוד אבוקסיס. ואולם, בעוד שלדעת הזואולוגים, העין הייחודית של הזבוב פועלת באופן המיוחד לה כדי להגביר את עוצמת התמונה שהזבוב רואה, המערכת ההנדסית החדשה שפותחה באוניברסיטה, נועדה לצורך שונה לחלוטין: הפיתוח החדשני מיועד להסתכלות דרך רקמות ביולוגיות, על מנת לראות מה טמון בהן.

לדברי פרופ’ רוזן, היכולת והטכניקה של ראייה לתוך רקמות גוף האדם קיימת מזה למעלה ממאה שנה. אולם ברבות מהטכנולוגיות הקימות טמונות חסרונות רבים: קרני הרנטגן מסרטנות. באולטרא-סאונד לא מבחינים בכל העצמים הקיימים, ובאלה שרואים איכות התמונה לא תמיד משביעת רצון. ההדמיה עם מערכות התהודה המגנטית MRI-, יקרה ומסורבלת. לעומת זאת, מערכת המשתמשת בגלי אור עשויה לתת מענה לחסרונות אלו, אך הבעיה היא שרקמות גוף האדם בולעות באופן ניכר את האור העובר בהן ומפזרות אותו, כך שהתמונה היוצאת מהרקמה לא ניתנת לפענוח.

המערכת שפותחה באוניברסיטת בן-גוריון פשוטה למדי, כפי שמסביר המדען, פרופ’ יוסי רוזן: "עצם תרנגולת קטנה הונחה בין שתי נתחי חזה עוף. הנתחים, המדמים רקמות אנושיות, הוארו באמצעות אור לייזר אדום. הרעיון שהעלינו הוא להעביר את אור הלייזר היוצא מנתחי העוף דרך מערך צפוף של עדשות זעירות. מאחורי מערך העדשות, אוספת עדשה רגילה את האור לתוך מצלמה דיגיטלית המחוברת למחשב. התוצאה דומה לתהליך המתרחש ברשתית עין-הזבוב. למצלמה מגיע אוסף של תמונות כמספר העדשות הזעירות במערך. כל התמונות הזעירות מתחברות יחדיו במחשב לתמונה אחת שבה אפשר להבחין בבירור בצללית העצם המבוקשת. האור מהעצם בדרכו למצלמה עובר בכל תמונה במערך, דרך חלק אחר של נתח העוף, המפזר אותו בצורה אקראית ושונה מיתר תמונות המערך".

הדמיית המערכת. באמצעות העדשות הזעירות ניתן לקלוט את העצם במצלמה הדיגיטלית לדברי המדענים, על אף ההצלחה של הניסויים שנערכו עד כה, יש עדיין לבצע מספר שלבים עד להבאתו של מכשיר ראייה החדשני לשימוש מעשי בקליניקה הרפואית. האתגרים העומדים לפני המדענים הם שיפור איכות התמונה והיכולת להבחין בפרטים קטנים באובייקט הנצפה. המדענים מבקשים עוד להגביר את היכולת של המערכת לראות דרך רקמות עבות יותר ולקבל שחזור תלת-ממדי של המרחב מאחורי הרקמה, בדומה ליכולות של מכשיר הטומוגרפיה בקרני רנטגן."יחד עם זאת", אומר פרופ’ רוזן, "העובדה שהמערכת פשוטה וכוללת מספר קטן של רכיבים זולים וקטני-ממדים, מצביעה על הפוטנציאל הגדול של הרעיון להפוך למכשיר נפוץ וחשוב בהדמיה רפואית".