據(jù)麥姆斯咨詢報(bào)道，阿德萊德大學(xué)和斯圖加特大學(xué)合作領(lǐng)導(dǎo)的一支研究小組利用3D微打印技術(shù)開發(fā)出了一款全球最小的柔性血管內(nèi)窺鏡。

臨床前和臨床診斷越來越依賴于通過內(nèi)窺鏡對(duì)內(nèi)臟器官進(jìn)行高分辨率可視化。內(nèi)窺鏡探頭的微型化對(duì)于小管腔或脆弱器官的無損成像非常必要。不過，目前的制造方法限制了高度微型化探頭的成像性能，阻礙了它們的廣泛應(yīng)用。為了克服這一局限，阿德萊德大學(xué)和斯圖加特大學(xué)合作領(lǐng)導(dǎo)的一支研究小組開發(fā)了一種新穎的超薄探頭制造技術(shù)，利用3D微打印技術(shù)開發(fā)出了全球最小的柔性血管內(nèi)窺鏡。

利用這一技術(shù)，他們構(gòu)建了一款功能齊全的超薄像差校正光學(xué)相干斷層掃描探頭。這是迄今有報(bào)道的尺寸最小的自由曲面3D成像探頭，包括導(dǎo)管鞘在內(nèi)的直徑僅為0.457?mm。

這種類似攝像頭的成像設(shè)備可以插入血管，提供高質(zhì)量的3D圖像，幫助科學(xué)家更好地了解心臟病發(fā)作和發(fā)展的原因，有助于改善心血管疾病的治療和預(yù)防。

研究人員開發(fā)的這款成像設(shè)備如此之小，以至于能夠?qū)鲜蟮难軆?nèi)部進(jìn)行掃描成像。

a. 這款3D打印OCT內(nèi)窺鏡在動(dòng)脈內(nèi)的示意圖；b. 熔接到導(dǎo)光單模光纖上的無芯光纖尖端，及位于其上的3D打印離軸自由面全內(nèi)反射（TIR）鏡的顯微鏡圖像；c. 系統(tǒng)的光學(xué)設(shè)計(jì)；d. 3D打印OCT內(nèi)窺鏡的照片，通過旋轉(zhuǎn)并向后拉以完成完整的3D OCT掃描

該研究成果合著者，阿德萊德大學(xué)光子學(xué)和先進(jìn)傳感研究所心臟基金會(huì)博士后研究員Jiawen Li博士說，心血管疾病導(dǎo)致在澳大利亞每19分鐘就有1人死亡。

心臟病的一個(gè)主要成因是斑塊，由脂肪、膽固醇和其它堆積在血管壁上的物質(zhì)形成。

臨床前和臨床診斷越來越依賴于血管結(jié)構(gòu)的可視化，以幫助醫(yī)療人員更好地了解疾病。

微型內(nèi)窺鏡的作用類似于微型攝像機(jī)，醫(yī)生可以看到這些斑塊是如何形成的，并探索新的治療方法。

a. OCT圖像橫截面圖；b. a圖部分的Masson三色染色顯示，藍(lán)色箭頭表示似乎含有纖維蛋白、血小板和細(xì)胞碎片的血栓；c. 另一幅OCT圖像的橫截面圖；d. c圖同一區(qū)域的Masson三色染色顯示，紅色箭頭指向纖維帽和鄰近的壞死核心。

斯圖加特大學(xué)光學(xué)設(shè)計(jì)與模擬小組組長(zhǎng)Simon Thiele博士負(fù)責(zé)制造了這種微型鏡頭。

“在此之前，我們還無法制造出這么小的高品質(zhì)內(nèi)窺鏡。”Simon Thiele博士說，“使用3D微打印技術(shù)，我們可以打印出肉眼看不見的復(fù)雜鏡頭。具有塑料保護(hù)外殼的整個(gè)內(nèi)窺鏡，其直徑可以微型化至不到半毫米。”

Jiawen Li博士解釋稱：“將這些創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化為非常實(shí)用的技術(shù)，令人興奮。當(dāng)我們把工程人員和醫(yī)學(xué)臨床醫(yī)生聚在一起，迸發(fā)出了不可思議的創(chuàng)新火花。”

這項(xiàng)研究的合作方還包括南澳大利亞健康和醫(yī)學(xué)研究所、皇家阿德萊德醫(yī)院和莫納什大學(xué)的研究人員。