После успешного испытания без участия человека исследователи из Национального института стандартов и технологий (NIST) начали сбор данных о том, как выглядит кожа человека при различных длинах волн света, чтобы разработать эти столь необходимые стандарты.
В отличие от потребительских цифровых камер и человеческого глаза, которые видят только красный, зеленый и синий свет, относительно узкую часть электромагнитного спектра, каждый пиксель гиперспектрального изображения захватывает информацию для сотен узких спектральных диапазонов – от ультрафиолетового до инфракрасного.
По словам исследователя NIST Дэвида Аллена, чувствительность к стольким длинам волн означает, что гиперспектральные формирователи изображений могут видеть много разных вещей, недоступных для людей, в том числе количество кислорода в тканях человека, показатель заживления.
«Потенциал технологии доказан, но проблема в том, что исследователям просто не хватает способа обеспечить согласованные результаты между лабораториями», – говорит Аллен. "Разработке стандартов мешает отсутствие данных об отражательной способности кожи человека, особенно в ультрафиолетовом и коротковолновом инфракрасном диапазонах."
Кэтрин Кукси, руководитель проекта по программе спектрофотометрии, которая устанавливает и поддерживает национальную шкалу отражения, говорит, что прежде чем мы углубимся в то, как пораженная ткань выглядит гиперспектрально, нам нужно знать, как выглядит так называемая «нормальная» ткань. Кроме того, она говорит, что они стремятся количественно оценить изменчивость как внутри человека, так и между людьми из-за присущих им биологических различий. В первоначальных исследованиях NIST использовали 28 добровольцев. Собранные данные включали фотографию тестовой области на предплечье испытуемого и три измерения отражательной способности тестовой области.
«Отражение кожи зависит от пигментации кожи, плотности тканей, содержания липидов и изменений объема крови», – говорит Кукси. "И мало исследований отражения кожи, если таковые имеются, проводились с оценочной неопределенностью измерения, которая прослеживается до NIST или любого другого национального метрологического института. Нам нужны надежные данные из самых разных источников, и для этого нам нужна помощь наших коллег в сообществе."
Как только они соберут достаточно данных, исследователи NIST могут передать их в проектор гиперспектральных изображений NIST, устройство, которое создает гиперспектральные сцены, которые имеют все спектральные характеристики реального объекта – в данном случае ткани на различных стадиях восстановления.
Затем специалисты по медицинской визуализации могут использовать эти «цифровые тканевые фантомы», чтобы проверить способность своих формирователей изображений различать и обнаруживать различные типы тканей и состояния.