Las aplicaciones médicas de la luz, que miran dentro del tejido humano, a menudo están limitadas por la naturaleza altamente dispersante del tejido. Inicialmente, se asume un límite inferior de un fotón por píxel de la cámara. Científicos de la Universidad de Twente en los Países Bajos y Caltech en Pasadena, EE. UU., Demuestran que el límite inferior es en realidad mucho más bajo, lo que abre posibilidades de profundizar en el tejido con menos luz.
¿Cómo se envía luz a través del tejido de dispersión y cuánta luz realmente necesita para eso? Un fotón por píxel de la cámara sería el límite inferior, podría decir. Sorprendentemente, puede ir mucho más bajo, investigadores de UT yShow de Caltech en Cartas de revisión física .
Aunque la luz tiene aplicaciones biomédicas prometedoras, por ejemplo para medir la circulación sanguínea o rastrear tumores, la profundidad está limitada por la gran dispersión del tejido. ¿Cuánta luz realmente necesitas? Los nuevos resultados de investigadores de la Universidad de Twente enHolanda y Caltech en Pasadena, muestra que el límite inferior intuitivo de un fotón por píxel en realidad no es el límite inferior. Gracias al carácter ondulatorio de la luz, incluso unas milésimas de fotón por píxel son suficientes. Por varias razones, estoes una buena noticia, ya que no puede simplemente usar más luz: demasiada puede dañar el tejido.
Trazado trasero
La pequeña cantidad de luz que encuentra su camino a través del tejido, ha recorrido un camino complejo. Se dispersa muchas veces, pero eventualmente encuentra una salida. Si logra regresar por este camino, sabrá qué forma de onda se necesita paraenvía luz a través del tejido con éxito. Aunque no conoce el camino exacto en ese caso, sí sabe que hay un camino: calcula el resultado de regreso a la fuente. De esta manera también es posible enfocar la luz dentro del tejido, lo que permite mirar a través del tejido o más profundamente dentro del cerebro.
contradictorio
Imagine que no más de 1000 fotones viajan a través del tejido, mientras que el chip de la cámara tiene 200,000 píxeles. Lo primero que se piensa es que solo 1000 píxeles reciben luz, mostrando un 'punto' ocasional aquí y allá. Sin embargo, esta no es la suposición correcta.Diferentes píxeles pueden, al mismo tiempo, registrar la información de un solo fotón. Como la luz también es una onda, un fotón puede viajar por diferentes caminos. La fase de la luz que incide sobre los píxeles de la cámara es siempre una combinación de laseñal y una fuente de referencia. Incluso con una "proporción desigual" de píxeles y fotones, la imagen completa está disponible y se puede calcular de nuevo a la fuente. Aunque la imagen tiene menos contraste, sigue siendo posible reconstruirla. Eso es algo queno esperaría ver los fotones como partículas separadas. Este resultado contradictorio demuestra que se necesita mucha menos luz para penetrar profundamente en el tejido. Esta es una buena noticia para aplicaciones en nuevas técnicas de imagen, por ejemplo, técnicas híbridas que utilizan uncombinación de luz y ultrasonido.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Twente . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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