《電子技術(shù)應(yīng)用》
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iPhone可用于檢測血液病
摘要: 在缺乏醫(yī)療基礎(chǔ)設(shè)施的地區(qū),,能讓手機(jī)攝像頭識別血液樣本中細(xì)胞形狀的廉價鏡頭,,可以使一些病癥如鐮狀細(xì)胞病(sickle-cellanemia)的診斷變得更容易,。該系統(tǒng)
Abstract:
Key words :

        在缺乏醫(yī)療基礎(chǔ)設(shè)施的地區(qū),,能讓手機(jī)攝像頭識別血液樣本中細(xì)胞形狀的廉價鏡頭,,可以使一些病癥如鐮狀細(xì)胞病(sickle-cell anemia)的診斷變得更容易,。

        該系統(tǒng)由加州大學(xué)戴維斯分校(University of California, Davis)所開發(fā),,目的是讓現(xiàn)場工作人員為病人的血液樣本拍照片,然后把這些顯微照片通過移動網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給醫(yī)生進(jìn)行診斷,。

        盡管已經(jīng)有人把顯微鏡和手機(jī)攝像頭結(jié)合起來,,戴維斯分校的小組旨在讓設(shè)備的價錢降下來。他們把一個直徑為1毫米的球狀鏡片和一小片橡膠一起固定在攝像頭的前方,。小尺寸會產(chǎn)生高曲率,,還能提供較高的放大率,塞巴斯汀·沃茨曼弘(Sebastian Wachsmann-Hogiu)說,,他是戴維斯分校生物光學(xué),、科學(xué)與技術(shù)研究中心的物理學(xué)家,也是該研究小組的負(fù)責(zé)人。因?yàn)槭謾C(jī)攝像頭也使用短焦距的鏡頭和像素極小的微型傳感器,,與球狀鏡頭能實(shí)現(xiàn)光學(xué)上的匹配,。“不能用常規(guī)攝像頭來改裝,因?yàn)椴罹嗵罅耍?rdquo; 沃茨曼弘說,。

        使用球狀鏡頭的缺點(diǎn)就是,,除了鏡頭后方的一小塊區(qū)域外,最終的圖像會嚴(yán)重失真,。戴維斯分校的研究小組用軟件方法解決了此問題,。為了使用該系統(tǒng)獲得一幅圖像,軟件把血液樣本的許多照片通過攝像頭或樣本來回移動,,然后軟件把圖片合成一幅大的無失真圖片,。目前的原型機(jī)可以識別1.5微米級別的東西。

        但是該系統(tǒng)是使用相對比較貴的500萬像素iPhone 4來開發(fā)的,,沃茨曼弘說該系統(tǒng)可以適應(yīng)有100萬或200萬像素的便宜手機(jī),,這些手機(jī)在貧窮國家更容易找到。沃茨曼弘相信,,隨著系統(tǒng)的量產(chǎn),,價值2美元的塑料鏡頭會替代玻璃鏡頭,這個價錢是足夠便宜的,,可以在貧窮國家得到廣泛應(yīng)用,。

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        快速比較: 上面是使用傳統(tǒng)顯微鏡拍攝的血液細(xì)胞。下面是使用智能手機(jī)拍攝的樣本,。左邊是正常的血液,中間來自于缺鐵性貧血患者,,右邊來自于鐮刀狀細(xì)胞性貧血患者,。

        麻省理工學(xué)院媒體實(shí)驗(yàn)室的教授拉什梅·拉斯卡(Ramesh Raskar)贊成這種觀點(diǎn):平衡使用多種常規(guī)技術(shù)是提高貧困國家健康水平的關(guān)鍵。“那里有40多億部手機(jī),,”他說,。“我不能想象每年會賣出100萬臺顯微鏡。”拉斯卡自己的Netra項(xiàng)目是開發(fā)可用于檢測眼睛的手機(jī)附件,。他說,,他的項(xiàng)目和戴維斯分校研究小組的工作都是“美麗”流行趨勢的一部分,可以讓全球健康計(jì)劃“運(yùn)行在可擴(kuò)展的平臺如手機(jī)上”,。

        戴維斯分校的研究小組在美國光學(xué)協(xié)會(Optical Society of America)年會上展示了其研究,,他們設(shè)計(jì)了一系列現(xiàn)場試驗(yàn)并且正與制造商討論將該項(xiàng)技術(shù)商業(yè)化。沃茨曼弘估計(jì)該系統(tǒng)可以在2-3年內(nèi)出現(xiàn)在市場上,。他的研究小組也在致力于一種手機(jī)附件的研究,,該附件能讓手機(jī)充當(dāng)光譜儀,其構(gòu)造方法是在塑料管的兩端用狹縫拉伸電工膠帶。來自于樣品的光在通過狹縫但還未到達(dá)手機(jī)攝像頭的時候發(fā)生折射,,制造出的光譜可用于血液化學(xué)成分的基本分析,。

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