Эта новая область научных исследований обещает изменить взгляд на медицину в течение нескольких лет, по мнению некоторых экспертов, собравшихся на летней школе, где исследователи из консорциума OILTEBIA представили свои документы и предварительные результаты остальной части сети. «В настоящее время исследуются несколько методов биомедицинской визуализации, основанные на лазерных технологиях, и каждый год появляются новые достижения», — сказал координатор OILTEBIA Горацио Ламела, глава группы оптоэлектроники и лазерных технологий (GOTL на испанском языке) в UC3M.В связи с этим существуют такие методы, как диффузная оптическая томография, которая позволяет исследователям изучать функционирование и заболевания мозга и других органов неинвазивными методами. Другое заслуживающее внимания исследование — получение фотоакустических изображений для обнаружения рака груди.
Одно из преимуществ этого метода перед рентгеновскими лучами состоит в том, что не используется никакой тип ионизирующего излучения. Эта технология использует свойство генерации ультразвуковых волн в тканях, когда они освещаются короткими импульсами света высокой энергии. Эти сигналы позволяют обнаруживать концентрации хромофоров (таких как оксигенированный гемоглобин, деоксигенированный гемоглобин и липиды) и картировать ткань, чтобы обнаружить ангиогенез (образование новых кровеносных сосудов из других), процесс, который происходит при злокачественной трансформации роста опухоли. объяснили исследователи UC3M.
Фактически, во время сессий Европейской летней школы они провели семинар о том, как получить такие изображения с помощью системы лазерной оптоакустической визуализации, доступной в их лаборатории вместе с имитатором ткани груди.Инновации в лазерных технологиях
Ученые также надеются добиться прогресса в отношении аппаратного обеспечения, такого как разработка импульсных источников для высокоэнергетических лазерных диодов и определение характеристик лазера для генерации фотоакустических волн. «Поскольку некоторые из партнеров по проекту являются крупными компаниями, возможно, исследователи представят проекты некоторых очень интересных и инновационных устройств», — сказал Горацио Ламела, отметив, что ведется большая работа по обработке сигналов, которая может привести к появлению новых такие достижения, как алгоритмы трехмерной реконструкции и различные типы объединения изображений, такие как оптическая спектроскопия и обработка ультразвуковых сигналов. «Использование разных длин волн позволяет нам не только наносить на карту ткани, но также обнаруживать определенные вещества и их концентрации», — пояснил Ламела.Ученые объяснили, что в процессе исследования трудно сказать, сколько времени потребуется, чтобы устройство или система стали доступны на рынке.
И пытаясь внедрить новую технологию в клиническую среду, нужно иметь в виду, как происходит этот технологический перенос. «Перспективной технологии может потребоваться несколько лет, чтобы стать доступной на все сто процентов, поскольку она должна пройти ряд исчерпывающих проверок, даже если преимущества в отношении уже используемых методов очевидны», — заявили ученые. Этапы проектирования, разработки и тестирования обычно повторяются для повышения эффективности и действенности систем. Позже должны быть проведены доклинические испытания, а затем клинические испытания на людях, и все это требует серии сертификатов и стандартизации, чтобы предложить пользователю максимальную безопасность.
OILTEBIA стремится обеспечить повышение квалификации исследователей, начинающих в области новых лазерных методов биомедицинской оптической визуализации, приложения которых включают в себя все, от фундаментальных исследований и открытия лекарств до новой визуализации для клинической диагностики. Эти новые методы медицинской визуализации начинают переходить из лаборатории в больницу, поэтому в ближайшие годы потребуется новое поколение экспертов, которые их понимают. Основная цель сети OILTEBIA в этом отношении как раз состоит в том, чтобы обеспечить основу для междисциплинарного обучения, собрав европейских экспертов в таких дисциплинах, как физика, химия, биология и инженерия в областях биомедицинских приложений, оптических лазерных источников, ультразвуковых датчиков, алгоритмы обработки сигналов и формирования изображений.OILTEBIA (Оптическая визуализация и лазерные методы для биомедицинских приложений) — это проект Седьмой рамочной программы Европейского Союза типа ITN (Сеть начального обучения).
Он был создан с целью подготовки молодых исследователей к их будущему, предлагая им стать частью международной сети, состоящей из ученых из университетов, исследовательских центров и компаний в Европе и других международных участников. Сеть финансируется FP7 через грантовое соглашение FP7-PITN-GA-2012-317526.
Проект, начатый в прошлом году и имеющий бюджет в 3,5 миллиона евро, координирует профессор Горацио Ламела из отдела электронных технологий UC3M. В нем участвуют ученые и технологические эксперты из десятка стран, включая Германию, Испанию, Францию, Грецию, Италию и Нидерланды, а также промышленных партнеров из Нидерландов, Италии и Швейцарии.