Sonda de fibra óptica ayuda en diagnóstico endoscópico del cáncer

Una sonda de fibra óptica compacta utiliza múltiples técnicas de imagenología no lineal para identificar el cáncer sin necesidad de tener que colorear los tejidos, de acuerdo con un nuevo estudio.

Desarrollado por investigadores del Instituto Leibniz de Tecnología Fotónica (IPHT, Jena, Alemania) y la Universidad Friedrich-Schiller (Jena, Alemania), la nueva sonda multimodal usa un diseño de lente de índice de gradiente (GRIN) y una fibra de múltiples núcleos que suministra la luz láser de excitación. La sonda permite el registro simultáneo de varias modalidades de imagenología no lineales para aplicaciones biomédicas, tales como la dispersión Raman coherente anti-stokes (CARS), la generación de segundo armónico (SHG) y la autofluorescencia excitada de dos fotones (TPEF).


En comparación con las lentes esféricas complejas, tradicionales, las lentes GRIN se pueden miniaturizar a menos de dos milímetros porque enfocan la luz a través de cambios constantes en el índice de refracción dentro del propio material de la lente. Sin necesidad de partes móviles o de energía eléctrica, la fibra de múltiples núcleos puede preservar la relación espacial entre la entrada y la salida, permitiendo que el procedimiento de exploración láser ultrarrápido sea desplazado desde el extremo distal al extremo proximal de la sonda. Las señales generadas pueden ser captadas y transferidas a una configuración de detección en el cabezal de la sonda. El estudio que describe la nueva sonda se publicó en la edición de mayo de 2017 de la revista Optica.

“En comparación con otros métodos endoscópicos de imagenología no lineales, nuestra sonda de fibra se destaca por su simplicidad. Debido a que no se incorporan partes móviles en la cabeza de la sonda, los posibles desajustes en la óptica son limitados y la vida útil total de la sonda se incrementa”, dijo el profesor Jürgen Popp, PhD, director científico del IPTH. “Esperamos que, un día, las técnicas de imagenología endoscópicas, multimodales, puedan ayudar a los médicos a tomar decisiones rápidas durante la cirugía, sin necesidad de tomar biopsias, usar tratamientos de coloración o realizar procedimientos histopatológicos complejos”.

Las lentes GRIN se utilizan generalmente para colimar o repetir la imagen de salida de una fibra. Las aplicaciones típicas incluyen acoplar la salida de los láseres de diodo en fibras, enfocar la luz láser sobre un detector o colimar la luz del láser. Las lentes GRIN no requieren un espacio de aire para funcionar ya que el funcionamiento de la lente se debe a índices variables en la propia lente, en lugar de la diferencia en los índices entre el aire y la lente. Adicionalmente, en una lente GRIN, todas las trayectorias ópticas son las mismas debido al índice de refracción que varía radialmente, en contraste con una lente esférica o asférica.