陈根：研究开发世界最小成像设备，打开新型微创应用大门_风闻

文/陈根

7月21日，由阿德莱德大学和斯图加特大学领导的一组研究人员在《Light：Science&applications》杂志上发表了一项利用3D微型打印技术开发出的世界上最小的、可弯曲的血管透视镜。这种类似摄像头的成像设备可以插入血管，提供高质量的3d图像，帮助科学家更好地了解心脏病发作的原因，并有助于改善疾病的治疗和预防。 

近年来，临床诊断越来越依赖于通过内窥镜以高分辨率显示内脏器官的技术。小型化的内窥镜探头对于成像小腔或精细器官而不对组织造成创伤是必要的。然而，目前的制作方法却限制了高度小型化探针的成像性能，制约了其广泛应用。

在论文中，研究人员使用3D微型打印技术将一个直径小于0.13毫米（0.005英寸）的微型侧向透镜打印到其中。这根光纤随后被连接到光学相干断层扫描（OCT）扫描仪上，作为柔性探头。 

OCT，即光学相干层析，它的原理类似于超声成像，不同之处是它利用的是光，而不是声音。OCT利用弱相干光干涉仪的基本原理，检测生物组织不同深度层面对入射弱相干光的背向反射或几次散射信号，通过扫描，可得到生物组织二维或三维结构图像。 

基于此，该团队打造了一个小到可以推开人体血管的OCT扫描设备。这种超薄的探头可以旋转并慢慢向后拉，以建立周围环境的3D地图，深度约为表面下半毫米。它提供了前所未有的能力来扫描人体血管系统，寻找由脂肪、胆固醇和其他物质组成的斑块，这些斑块容易在血管壁上堆积并导致心脏病。

值得一提的事，这也是迄今为止报道的最小的自由形式3D成像探头，直径为0.457mm，包括导管鞘。**随后，**该团队在人体和小鼠血管中对该设备进行了成功的测试，证明其能够提供高质量的OCT图像，并能灵活地到达身体需要的地方。

其精确打印的透镜使扫描仪的成像深度是之前尝试的五倍，研究人员认为这种微小的探头可以在难以到达的地方开辟新的扫描选择，比如耳朵的耳蜗，甚至可能是神经系统的部分。而这，也给疾病中的新型微创应用打开了大门。