Исследователи из Эдинбургского университета разработали прототип камеры, способной «видеть насквозь» без применения рентгеновских лучей. Устройство будут использовать для контроля эндоскопических обследований. Принцип работы камеры основан на регистрации «баллистических» фотонов.

Эндоскопы — оптические приборы, которые вводятся в организм пациента через естественные отверстия. Так устроена, например, гастроскопия: осмотр желудка, двенадцатиперстной кишки и стенок пищевода, при котором гибкий эндоскоп вводится через рот или нос. Такое обследование снижает вероятность осложнений, так как не требует дополнительных разрезов на теле пациента.

Многие осмотры с помощью эндоскопа проводят под рентгеновским контролем. Он позволяет точно определить положение устройства в организме. Однако рентгенография имеет ряд минусов: от воздействия ионизирующего излучения до стоимости работы такого прибора во время осмотра.

Новая разработка, по словам ученых, позволит отказаться от рентгеновского контроля. Современные эндоскопы снабжены источником света для дополнительного освещения во время неинвазивных операций. Фотоны этого источника улавливает камера. Принцип работы ее фотонных детекторов основан на фиксации нерассеянных («баллистических») фотонов. Эти частицы движутся по траекториям, близким к прямолинейным, и практически не рассеиваются по сравнению с большинством фотонов, идущих от источника света. «Баллистических» частиц гораздо меньше, чем рассеянных. Сделать выводы о том, где находится эндоскоп, можно, сопоставив время регистрации «баллистических» и рассеянных фотонов.

Слева зарегистрированные баллистические фотоны, справа — зафиксированные фотоны разных типов, University of Edinburgh

Разработчики испытывали прототип, разместив источники света внутри ощипанной тушки курицы и легкого овцы. Зарегистрировать сигнал удалось при толщине тканей около 20 см.

Статья о разработке опубликована в журнале Biomedical Optics Express.