Notícia

Novo método de imagem permite captura de imagens tridimensionais de alta resolução com aplicações na área da saúde e diagnósticos

Divulgação, Universidade Queen's

Fonte

Universidade Queen's

Data

sexta-feira, 25 março 2022 18:45

Áreas

Engenharia Biológica. Física Médica. Imagens e Diagnóstico. Nanotecnologia.

As tecnologias de imagem são fundamentais para a medicina moderna e o diagnóstico em um estágio inicial de doenças, potencialmente melhorando os resultados dos pacientes. A imagem microscópica permite que pesquisadores e profissionais olhem diretamente para as células, possibilitando a visualização de estruturas e processos que antes eram invisíveis. No entanto, uma importante limitação da tecnologia atual é que a imagem microscópica em alta resolução é limitada a imagens bidimensionais (2D) obtidas em lâminas de microscópio, enquanto as estruturas teciduais são tridimensionais. Há décadas, os cientistas procuram uma maneira de enfrentar esse desafio e obter imagens microscópicas em 3D.

Em artigo publicado na revista científica Nature Photonics, o Dr. Majid Pahlevani – professor do Departamento de Engenharia Elétrica e de Computação da Universidade Queen’s, no Canadá – juntamente com colaboradores da Universidade Harvard, nos Estados Unidos, descreveu uma nova técnica que pode aprimorar microscópios de última geração, permitindo um aumento na resolução da imagem, além de tornar a imagem microscópica 3D possível.

Um dos principais desafios da geração de imagens em escala microscópica é lidar com a difração, já que o fenômeno dificulta a obtenção de imagens de alta resolução. No estudo, os pesquisadores mostram que uma determinada disposição de luz e um caminho criado por um componente óptico ultrafino composto por uma matriz de nanocolunas em uma superfície de vidro) pode quebrar as limitações impostas pela difração, resolvendo assim o problema. Uma lente óptica com esse arranjo pode ser incorporada à próxima geração de dispositivos de imagem microscópica.

“Esse método, denominado BICI (Bijective Illumination Collection Imaging), pode estender a gama de imagens de alta resolução em mais de 12 vezes em comparação com as técnicas de imagem de última geração”, disse o Dr. Pahlevani, especialista em energia e eletrônica e suas aplicações na área da saúde. “Ao contrário das técnicas convencionais de imagem, no BICI a luz que ilumina o alvo e a luz coletada do alvo são distribuídas ao longo da profundidade usando as nanoestruturas, possibilitando a preservação de imagens de alta resolução ao longo de uma grande profundidade no tecido.”

A imagem microscópica em três dimensões permite inúmeras aplicações biológicas e clínicas, como fornecer informações sobre os mecanismos intercelulares e permitir a detecção de células cancerígenas e o diagnóstico in vivo em tempo real.

Outro benefício importante do novo método é a rapidez com que é processado. “Técnicas computacionalmente intensivas resultam em imagens lentas, o que não é adequado para imagens in vivo. Os órgãos em pacientes vivos não são estacionários e se movem, o que dá origem a artefatos na imagem. Portanto, a imagem in vivo requer técnicas rápidas”, explicou o Dr. Pahlevani. Como a nova técnica proposta é uma solução óptica para aumentar a resolução de imagens microscópicas, ela não requer capacidade computacional adicional.

O artigo científico destaca o diagnóstico de câncer como uma das principais aplicações do novo método: “Mudanças patológicas nos estágios iniciais de doenças como o câncer são muitas vezes muito sutis e podem ser facilmente ignoradas. Imagens de alta resolução in vivo mantidas em uma grande faixa de profundidade têm o potencial de permitir detecção e diagnóstico precoces e precisos”.

O Dr. Pahlevani está confiante de que o BICI pode ser aplicado a várias técnicas de imagem existentes.

Acesse o resumo do artigo científico (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Universidade Queen’s (em inglês).

Fonte: Catarina Chagas, Queen’s Gazette. Imagem: Ilustração do novo conceito Bijective Illumination Collection Imaging (BICI) usando metasuperfícies. Fonte: Divulgação, Universidade Queen’s.

Em suas publicações, o Portal Tech4Health da Rede T4H tem o único objetivo de divulgação científica, tecnológica ou de informações comerciais para disseminar conhecimento. Nenhuma publicação do Portal Tech4Health tem o objetivo de aconselhamento, diagnóstico, tratamento médico ou de substituição de qualquer profissional da área da saúde. Consulte sempre um profissional de saúde qualificado para a devida orientação, medicação ou tratamento, que seja compatível com suas necessidades específicas.