ابداع دوربین فوق باریک دندانپزشکی با الهام از چشم حشرات

مجموعه: اخبار پزشکی

تاریخ انتشار : شنبه, 29 مرداد 1401 12:33

به گزارش ایسنا و به نقل از اسپای، فناوری معمولی عکاسی دندانپزشکی، محدودیت‌هایی را در استفاده از دستگاه‌ها به همراه دارد. دندانپزشکان برای بررسی سلامت دندان، به تصاویر دندان از زوایای مختلف نیاز دارند. هنگام ثبت این تصاویر، بیماران احساس ناراحتی می‌کنند زیرا دندانپزشکان باید آینه‌ای را در دهان بگذارند تا تصویر منعکس‌شده دندان را با دوربین دستی ثبت کنند.

از طریق این فرآیند می‌توان اطلاعاتی مانند چینش دندان و محل پوسیدگی دندان را به دست آورد. یک دوربین فشرده درون دهانی می‌تواند بر این ناراحتی غلبه کند و به بررسی وضعیت دندان‌ها بپردازد. در هر حال، یک دستگاه معمولی با توجه به میدان دید محدود، در تصویربرداری نزدیک برای مشاهده پوسیدگی دندان با جزئیات و تصویربرداری با زاویه باز برای ثبت کل آرایش دندان‌ها، محدودیت‌هایی را دارد.

چشم‌های مرکب حشرات دارای ویژگی‌های بصری برتری هستند؛ از جمله زاویه دید وسیع و عمق میدان زیاد با اندام‌های بینایی فشرده. چشم‌های حشرات، الهام‌بخش دوربین‌های کوچک هستند و دوربین‌های الهام‌گرفته از چشم حشرات می‌توانند مشکلات دوربین‌های معمولی مانند دید محدود را حل کنند. با وجود این، دوربین‌های الهام‌گرفته از چشم حشرات که پیشتر ساخته شده‌اند، با مشکلاتی در وضوح همراه هستند یا عملکردهای محدودی دارند.

پژوهشگران "موسسه علم و فناوری پیشرفته کره جنوبی"(KAIST) و "موسسه فناوری فوتونیک کره جنوبی"(KOPTI)، یک دوربین جدید مبتنی بر چشم حشرات با زاویه باز ابداع کرده‌اند. این فناوری موسوم به "دوربین داخل دهانی الهام گرفته از بیولوژیک"(BIOC)، برای تصویربرداری عملکردی متنوع به کار می‌رود. با استفاده از این دستگاه، موارد گوناگون تصویربرداری عملکردی برای برآوردن نیازهای بالینی نشان داده شد.

دوربین BIOC شامل پیکربندی جدیدی از لنزهای مقعر-محدب، "آرایه‌های میکرولنز معکوس"(iMLA) و یک حسگر تصویر CMOS است که روی یک برد مدار چاپی انعطاف‌پذیر نصب شده‌اند. عدسی مقعر-محدب، میدان دید را تا ۱۴۳ درجه افزایش می‌دهد و آرایه‌های میکرولنز معکوس با قانون مقیاس‌بندی، "بیراهش نوری"(Optical aberration) را کاهش می‌دهند. بیراهش نوری، عبارت است از تغییر شکل و نقصان در ویژگی‌های تصویری یک سامانهٔ نوری یا الکترونی؛ برای مثال در عدسی‌ها و آیینه‌ها.

این دوربین جدید می‌تواند بر بسیاری از مشکلات حاد دوربین‌های داخل دهانی معمولی، مانند عمق میدان محدود و تصویربرداری عملکردی محدود غلبه ‌کند. این دوربین فوق باریک می‌تواند ناراحتی بیمار را برطرف کند و حتی در قسمت‌های باریک، به بررسی دندان‌ها بپردازد.

تصویربرداری واضح از دندان بدون تاری تصویر، با تقلید از ویژگی دید حشرات در عمق میدان بی‌نهایت به دست می آید. دوربین BIOC از طریق سیستم بینایی چند کاناله، امکان تصویربرداری چند منظوره از دندان، محدوده دینامیکی بالا، عمق سه‌بعدی و تصویربرداری خودکار فلورسانس را فراهم می‌کند.

پژوهشگران امیدوارند که این دوربین جدید الهام گرفته از چشم حشرات، نه تنها به پیشرفت‌ مهندسی پزشکی کمک کند، بلکه تأثیرات قابل‌توجهی را بر برنامه‌های متنوعی مانند نظارت، تلفن‌های همراه هوشمند و پهپادها داشته باشد. آنها پیش‌بینی می‌کنندکه در آینده، امکان پیشرفت بیشتری برای این برنامه‌ها وجود داشته باشد.

این پژوهش، در "Journal of Optical Microsystems" به چاپ رسید.