Miniaturiserede infrarøde kameraer tager farvebilleder af øjet

Kig ind i ens øje, og du kan måske se deres sjæl – eller i det mindste kan du se tegn på et slagtilfælde eller diabetes. Ved at se på blodkarrene i øjnene, læger kan fortælle meget om en persons helbred. Dette kan gøres ved hjælp af fundusfotografering, som har eksisteret i næsten to århundreder og er standardbilledværktøjet, der bruges af øjenlæger. Imidlertid, for mange, især de fattige, at rejse til en klinik er ikke praktisk. Forskere ved Nara Institute of Science and Technology (NAIST), i samarbejde med videnskabsmænd ved University of Tokyo, har udtænkt et nyt fundus-kamera, der er lille nok til at passe på en smartphone, der kunne omgå dette problem. Undersøgelsen blev beskrevet på 2018 Symposia on VLSI Technology and Circuits i denne måned.

NAIST Professor Jun Ohta forsker i grænsefladen mellem fotoniske materialer og biomedicinske behandlinger for øjet.

"Vi studerer fotoniske enheder til biomedicinsk brug. Et af vores mål er nethindeprotese for at genoprette synet. Vi arbejder på meget følsomme billedsensorer til diagnostik af øjet, " han sagde.

Når du tager et billede af fundus, kameraet skal rette sig ind efter lysets bane, der bevæger sig gennem nethinden til bagsiden af ​​øjet. Øjet, imidlertid, laver regelmæssige og hurtige bevægelser, konstant ændre denne vej. For at løse dette problem, det nye kamera beskrevet på symposiet opnår 1000 billeder/s.

En anden udfordring ved billeddannelse af fundus er bølgelængderne af lys, der registreres af kameraet. For at tage et tydeligt fundusbillede, et stærkt skyllelys skal indføres i et øje gennem en pupil, fordi det er helt mørkt inde i øjet.

For dette andet problem, forskerne modificerede CMOS-kameraer. Kameraerne bruger mikroelektronikteknologi til at optage farvebilleder ved at bruge tre slags usynligt lys eller nær infrarødt lys. Det nye modul blev udviklet på en miniaturiseret sensor og inkorporerer tre nær-infrarøde filtre. Disse filtre opfanger tre signaler, der kan gives en rød, grøn og blå værdi for at generere et farvefotografi af øjet, mens der bruges nær infrarødt lys, der ikke registreres.

Vigtigt, ved 2,3 mm ² i størrelse, modulet er lille nok til at blive monteret på en smartphone uden at gå på kompromis med den nødvendige kraft til at tage meget detaljerede billeder, hvormed en bruger selv kan tage et fundusbillede. Ohta forestiller sig en fremtid, hvor patienter ikke kan diagnosticeres med andet end telefonen i lommen.

"Folk kan måske selv tage et billede af deres øje og kende deres helbredsstatus ud fra fundusbilledet. Dette kan åbne døren for et personligt sundhedsvæsen ved hjælp af fundusbilleder. de kunne sende det til en læge over internettet. For folk i lande som Japan måske, at besøge en øjenlæge er ikke svært. Imidlertid, i mange lande, det er et sandt privilegium. Jeg vil se vores teknologi forbedre folks sundhed globalt, " han sagde.