莱斯大学和德克萨斯大学安德森癌症中心的研究人员宣布了一种由人工智能驱动的新型显微镜。研究人员认为,人工智能显微镜可以在几分钟内检查癌症边缘。当外科医生必须切除癌症时,最大的问题是,他们是否全部切除了,并详细检查了边缘以确定是否所有的癌症都被切除了。新显微镜旨在快速且廉价地检查大型组织切片,可能是在手术期间,以发现关键答案。
该显微镜旨在以细胞分辨率对相对较厚的组织块进行成像,并且可以让外科医生在切除肿瘤后的几分钟内检查肿瘤的边缘。莱斯大学的工程师和应用物理学家创造了这台望远镜,并在本周发表的一项研究中谈到了它。该显微镜被称为深度学习扩展景深显微镜或 DeepDOF,它利用深度学习来训练计算机算法来优化图像采集和图像后处理。
研究人员表示,典型的显微镜需要在空间分辨率和景深之间进行权衡。这意味着只有与镜头距离相同的物体才能清晰对焦。即使距离显微镜物镜近或远几百万分之一米的特征也很模糊。这意味着显微镜样品必须非常薄并安装在载玻片上。
需要极薄的样品意味着必须将取出的组织送到实验室进行冷冻或用化学品制备,然后切成剃刀般薄的切片用于载玻片。这是一个耗时的过程,需要专门的设备。医院能够在手术过程中制作幻灯片进行检查的情况非常罕见。
DeepDOF 使用标准光学显微镜和便宜的光学面罩,其成本低于 10 美元,可以对整个组织进行成像。它能够提供比当今最先进的显微镜大五倍的景深。面罩放置在显微镜的物镜上,以对进入显微镜的光进行模块化。调制允许更好地控制显微镜捕获的图像中的深度相关模糊。
该控制允许应用于捕获图像的去模糊算法在比传统显微镜更广泛的深度范围内忠实地恢复高频纹理信息。显微镜可以在短短两分钟内捕获和处理图像。