کاربرد هولوگرافی در آندوسکوپی

هولوگرافی آندوسکوپی پتانسیل فراهم آوری ابزار قدرتمند برای تصاویر سه بعدی بدون تماس و اندازه گیری های بی ضرر در درون بدن انسان یا هر فضایی که دسترسی به آن مشکل است را داراست. مشخصات هولوگرافی و آندوسکوپی را نیز ترکیب می کند. قابلیت ضبط سه بعدی عمق مرکزی و تصاویر شفاف از اندام ها ی درونی و بافت ها را افزایش می دهد. آندوسکوپی هولوگرافیک دو نوع است. در یک نوع آن هولوگرام درون آندوسکوپ ضبط می شود در حالی که در نوع دیگر آن دستگاهی برای ضبط خارجی بکار می رود.

تصویر هولوگرافی

هولوگرافی و دیگر تکنیک ­های شکل­ دهی نور عموماً می­ توانند با استفاده از محاسبات بر مبنای فوریه مدل شوند که در آن میدان حاصل مربوط به تبدیل فوریه­ی صفحه است. ولی صفحات فازی، به صورت جزئی (trivial) نیستند. میدان حاصل مستقیماً با تبدیل فوریه­ی صفحه در ارتباط است ولی چون فقط فاز نور مدول می شود (modulate)، خروجی تبدیل فوریه­ی یک میدان است که در آن مدول در(بخش موهومی) توان است. مینیمم کردن خطای ریشه­ی مربع میانگین در شدت باعث مسئله‌ای می ­شود که ممکن است راه حل دقیقی هم نداشته باشد که باعث ایجاد احتمالات زیاد برای راه حل­های تقریبی می ­شود که تاکنون به وسیله­ی محاسبات مستقیم سیستماتیک شناسایی نشده ­اند.

شاید آسان­ترین ساختار فاز برای فهم، صفحات فازی دودویی یا هولوگرام دودویی است. چنین هولوگرامی متشکل از یک صفحه با یک الگوی آسودگی (relief) سطح روی آن است که در این صورت یک تصویر در میدان دور (far) در زمانی که صفحه در داخل یک پرتوی لیزر قرار داده شود، تولید می ­شود. مثال آن هولوگرامی است که پرتو را به دو قسمت مساوی تقسیم می­ کند که می ­توانند به وسیله­ ی یک لنز روی نقاط مجزا متمرکز شوند و در این صورت چندین سوراخ می ­تواند به صورت همزمان مته (drill) شوند.

تصویر با الگوی طوری در ارتباط است که نقاط موجود در تصویر با حالت تناوبی در الگوی صفحه­ فازی در ارتباط است. اگر قرار باشد پرتو به صورت سنتی به بخش­های مجزا تبدیل شود (با استفاده از شکاف­ دهنده ­ی پرتو و آینه ­ها)، در این صورت تولید تعداد کمی نقطه به تجهیزات زیاد و صف­ بندی پهناوری نیاز خواهد داشت و شامل اتلاف فراوانی می­ شود. یک صفحه­ ی تک­ فازی می­تواند به صورت هر گونه الگویی از پرتوها تقسیم شود.

هولوگرام های ضبط در داخل آندوسکوپ

هولوگرام های ضبط در داخل آندوسکوپ تصاویر کاملا سه بعدی را با تصاویر بازسازی شده ی با اختلاف منظره و عمق کانونی بالا تولید می کند. آندوسکوپ به تنظیمات هولوگرافیکی کوچک درون دستگاه نیاز داشته و انعکاس هولوگرام را ضبط کرده و دارای سه بخش می باشد: کارتریج فیلم، دیافراگم و حالت ساده ای از کابل فیبری.

این سه قسمت در لوله ای از جنس برنج یا فولاد جمع می شوند. فیلم در محل مناسب آندوسکوپ قرار می گیرد. هولوگرام ریز قوی اجازه ی مشاهده ی تک تک سلول ها را در زیر میکروسکوپ می دهد. با توجه به دهانه ی بزرگ هولوگرام تصویر با رنگ کم، صدا و جوانب فراوان بدست می آید. یک راهکار جانبی از هفت. یو.ام  توسط تصاویر بازسازی شده بدست می آید که تکنیکی را نمایش می دهد که می تواند برای تحلیل بافت سلولی استفاده شود و حتی میتواند جایگزین بافت برداری در جراحی تومور شود. رنگ های ویژه نیز می توانند برای افزایش شفافیت بافت ها قبل از ضبط هولوگرام هایی که برای استفاده در امراض زنانه و امراض شکمی بکار رفته اند استفاده شوند.

ضبط هولوگرام های خارجی آندوسکوپ

برای ضبط هولوگرام خارجی آندوسکوپ یک هولوگرام معمولی بکار می رود. سیستم هولوگرام بیرون از آندوسکوپ را با استفاده از پرتو مرجع بیرونی ضبط می کند. پهنای آندوسکوپ کاملا کوچک بوده و می تواند بکار برود اما نتایج اختلاف منظر و ورودی کوچک به مردمک که رنگ تصاویر را در عکس ها بازسازی می کند نیز می تواند استفاده شود.اگرچه الگوی تصاویر هولوگرام ها می توانند ضبط شوند تا عکس را بدون رنگ بازسازی کنند.

برای دستیابی به یک تصویر با سیگنال و صدای بالا آندوسکوپ هولوگرافیک می بایست از لنز های میله ای استفاده کند. صدای نقاط با محدود کردن و تجسم اشیا در لنزهای یکسان جی.آر.ان.ان کاهش می یابد. یک کریستال الکتریکی نیز می تواند بعنوان دستگاه ذخیره ی فوتوگرافی در آندوسکوپ هولوگرافی استفاده شود تا تصاویر را ضبط، بازسازی و پاک کند. این امر رتبه ی جدیدی از دستگاه های طبی برای استفاده نه تنها در تشخیصات پزشکی بلکه در آزمایشات صنعتی را نیز فراهم میکند.

کاربرد هولوگرافی آندوسکوپی در معاینه گوش

هولوگرافی آندوسکوپی می توانند به لوله ی فالوپ برای تشخیص لوله های فالوپ یا گوشبین برای بررسی قسمت های بیرونی و میانی گوش توسط یک سیستم شنوایی استفاده شوند تا لرزش های پرده ی گوش را بسازند. آندوسکوپ هولوگرافیک با موفقیت برای بی حسی های سرطانی در دیواره ی کیسه ی ادراری استفاده شده اند.