ما هو التلوين البصري؟ المبدأ وتطبيق تكنولوجيا NBI من أوليمبوس

تقنية NBI (التصوير بالأشعة الضيقة) التي طورتها أوليمبوس. من خلال استخدام فلتر بصري خاص، تقوم بتصفية الضوء الأبيض إلى موجات ضوئية ضيقة النطاق بأطوال موجية محددة، مما يبرز التغيرات الوعائية الطفيفة على سطح الغشاء المخاطي ويحقق قفزة نوعية في دقة تشخيص السرطان في مراحله المبكرة.

NBI، اختصار لتقنية التصوير الضيق النطاق، هي تقنية لتحسين الصور البصرية. مبدأها هو استخدام فلتر لإزالة الطيف العريض من موجات الضوء الأحمر والأخضر والأزرق المنبعثة من مصدر الضوء في المنظار، تاركةً فقط موجات الضوء الضيق النطاق بطول موجي 415 نانومتر و540 نانومتر و600 نانومتر.

تمتلك هذه الموجات الضوئية ذات الأطوال الموجية المحددة خصائص بيولوجية فريدة:

من خلال التباين اللوني والشكلي بين هذين الطبقتين من الأوعية الدموية (السطحية والعميقة)، يمكن للأطباء ملاحظة التغيرات الدقيقة على سطح الغشاء المخاطي بوضوح، وبالتالي اكتشاف الآفات المبكرة التي يصعب تحديدها باستخدام التنظير الضوئي الأبيض التقليدي.

الضوء الأبيض العادي يشبه الإضاءة اليومية، حيث يمزج ألوانًا متنوعة لإضاءة الأنسجة بالكامل، لكن الهياكل في المناطق العميقة والسطحية تتblur بسهولة، مما يجعل من الصعب تمييز الطبقات.

NBI يستخدم بشكل رئيسي لونين محددين من الضوء: الأزرق والأخضر:

① الضوء الأزرق له طول موجي قصير واختراق سطحي، يضيء بشكل رئيسي الغشاء المخاطي الخارجي والشعيرات الدموية.

② الضوء الأخضر له طول موجي أطول قليلاً واختراق أعمق، قادر على إضاءة الأوعية الدموية الأعمق.

هذا يشبه استخدام مصباح يدوي ضوئي أزرق يمكنه فقط إظهار الغبار بوضوح على سطح المكتب، بينما يمكن لمصباح يدوي ضوئي أخضر إضاءة الأشياء داخل الدرج. من خلال التبديل بين هذين النوعين من الضوء، يسمح NBI للأطباء بمراقبة الأنسجة "طبقة تلو الأخرى"، مع التركيز على أي طبقة يحتاجونها.

يحتوي دمنا على الهيموغلوبين (المادة التي تجعل الدم أحمر)، والتي لها خاصية: لديها ميل قوي لامتصاص الضوء الأزرق والأخضر.

عندما يضيء الضوء الأزرق والأخضر من NBI الأوعية الدموية، يتم امتصاص معظم الضوء بواسطة الهيموغلوبين في الأوعية الدموية، لذلك تظهر الأوعية الدموية داكنة جداً على الشاشة.

على العكس، تعكس الأنسجة المخاطية المحيطة هذه الموجات الضوئية وتبدو مشرقة نسبيًا.

تعمل الأوعية الدموية مثل "الإسفنجات الممتصة للضوء"، حيث تمتص بشكل خاص هذين اللونين من الضوء، مما يجعل خطوطها "محددة" بوضوح كخطوط داكنة أو شبكات على خلفية مشرقة، مما يسهل التعرف عليها من الوهلة الأولى.

لم تتطور تقنية NBI بين عشية وضحاها. في عام 2001، أبلغ الباحث الياباني سانو وآخرون لأول مرة عن تطبيق تقنية التصوير الضيق النطاق في تشخيص أمراض الجهاز الهضمي.

بعد ذلك، تعاونت شركة أوليمبوس في تطوير هذه التقنية مع المركز الوطني للسرطان في مستشفى شرق اليابان وطبقتها رسميًا في التشخيص بالمنظار في عام 2006.

بعد ما يقرب من 20 عامًا من التطوير، تم الاستمرار في تحسين وتكرار تقنية NBI. من وظيفتها الأساسية في التصوير إلى تكاملها اليوم مع التنظير الضوئي المكبر، والتصوير عالي الدقة وغيرها من التقنيات، أصبحت NBI أداة مهمة للتشخيص المبكر للسرطان.

في سبتمبر 2024، أطلقت أوليمبوس كاميرا جديدة تعتمد على تقنية التصوير الضيق النطاق بدقة 4K (4K NBI)، مما يحسن من وضوح الصورة ودقتها.

توفر تقنية NBI المراقبة من خلال إشعاع طولين موجيين ضيقين (الضوء الأزرق 390-445 نانومتر والضوء الأخضر 530-550 نانومتر) اللذين يتم امتصاصهما بسهولة بواسطة الهيموغلوبين في الدم، مما يبرز الشعيرات الدموية والأنماط الدقيقة المخاطية على السطح المخاطي. مع محاولة الأنسجة السرطانية التوسع عن طريق توسيع الأوعية الدموية لامتصاص المغذيات، تتشكل أنماط معقدة على السطح المخاطي مع زيادة الشعيرات الدموية مع تقدم السرطان. لذلك، فإن استخدام تقنية NBI يساعد في الكشف المبكر عن السرطان والحكم اللاحق على خصائص السرطان.

① الكشف والتحديد

يمكن للأطباء الملاحظة من مسافات متوسطة وطويلة للكشف بسرعة عن الآفات المشبوهة وتحديد حدود الآفات بوضوح.

② التمييز والتشخيص

من خلال مراقبة شكل الأوعية الدموية وخصائص فتحات الغدد في منطقة الآفة تحت NBI، يمكن للأطباء تحليل وتقييم طبيعة الورم (حميد أو خبيث، في مرحلة مبكرة أو متقدمة).

NBI هو بديل للأصباغ الكيميائية.

يمكن أن تحقق الصبغات الكيميائية التقليدية (مثل الكارمين النيلي) وNBI تأثيرات بصرية مشابهة، لكن NBI لا يتطلب رش الأصباغ، مما يجعل العملية أكثر سهولة وغير جراحية.

تستخدم تقنية NBI بشكل شائع في فحص وتشخيص الآفات التي تتركز بشكل رئيسي في الجهاز الهضمي العلوي والجهاز التنفسي: