Dokter sering menghadapi tantangan saat mencoba melihat jauh ke dalam tubuh manusia untuk mendeteksi dan mengobati penyakit.

Tubuh adalah jaringan kompleks lorong-lorong kecil yang berkelok-kelok yang sulit diakses, terutama di area seperti sistem kardiovaskular dan pernapasan.

Endoskopi, tabung tipis yang fleksibel dengan lampu dan terkadang kamera, umumnya digunakan oleh dokter untuk menjelajahi area ini.

Namun, sebagian besar endoskopi masih terlalu besar untuk mencapai ruang terkecil di tubuh, seperti pembuluh darah sempit atau cabang paru-paru kecil. Sekarang, jenis sistem lensa baru untuk endoskopi dapat mengubahnya.

Sebuah tim yang dipimpin oleh Profesor Arka Majumdar dari Universitas Washington telah merancang sistem lensa khusus yang memungkinkan dokter melihat ke dalam ruang-ruang kecil yang sulit dijangkau ini.

Penelitian yang dipublikasikan dalam Light: Science & Applications, menyajikan "metalens" – lensa datar dan ringan yang dibuat dari struktur mikroskopis yang mengendalikan cahaya secara tepat.

Metalens ini dapat membuat endoskopi jauh lebih kecil dan lebih fleksibel, sehingga dokter dapat menjangkau area di dalam tubuh yang sebelumnya tidak dapat diakses.

Sistem lensa baru ini dapat mengecilkan ukuran beberapa endoskopi hingga lebih dari 50%, sehingga memungkinkan untuk menjelajahi ruang sempit, seperti arteri kecil di otak atau pembuluh darah dalam di jantung.

Bagi pasien dengan masalah kardiovaskular, hal ini dapat meningkatkan deteksi dini dan pengobatan kondisi serius seperti serangan jantung dan stroke, yang merupakan penyebab utama kematian di seluruh dunia.

Karena menggunakan kamera waktu nyata, sistem ini dapat memberikan umpan balik visual berkualitas tinggi kepada dokter segera selama prosedur, membantu mengurangi kesalahan medis dan meningkatkan tingkat keberhasilan pengobatan.

Yang terpenting, sistem metalens baru ini juga memberikan gambar yang lebih jelas dan lebih rinci daripada sinar-X tanpa memaparkan pasien pada radiasi yang berbahaya.

Lensa bekerja dengan memanfaatkan sesuatu yang disebut aberasi kromatik, efek optik umum di mana warna cahaya tidak semuanya terfokus di tempat yang sama.

Meskipun aberasi kromatik sering kali dapat mendistorsi gambar, tim Majumdar mengubahnya menjadi sebuah fitur: warna yang berbeda digunakan untuk membuat peta kedalaman tiga dimensi berkode warna dari area yang sedang dilihat.

Pendekatan ini juga menggunakan "pencitraan fase kuantitatif," yang memungkinkan lensa menangkap video 3D penuh warna secara real-time.

Karena tidak memerlukan komputasi yang rumit, pendekatan ini sangat berguna untuk prosedur medis yang memerlukan umpan balik cepat.

Metalens yang sangat kecil ini hanya selebar sekitar 0,5 milimeter, kira-kira selebar lima helai rambut manusia.

Tidak seperti banyak teknologi endoskopi saat ini, ukuran kecil dan teknik pencitraan canggih ini memungkinkan perangkat untuk mengakses bagian tubuh yang kecil dan sulit dijangkau tanpa memerlukan peralatan besar.

Sekarang setelah tim peneliti menunjukkan konsep lensa baru ini, mereka berencana untuk membuat prototipe untuk diuji pada model organ manusia selama dua tahun ke depan.

Jika berhasil, mereka akan melanjutkan dengan studi klinis, dengan harapan pada akhirnya dapat membawa teknologi ini ke pasar medis.

Tujuan jangka panjangnya adalah untuk mengembangkan produk yang dapat digunakan secara luas dalam lingkungan perawatan kesehatan, tetapi para peneliti memperingatkan bahwa perlu waktu bertahun-tahun untuk melihat dampak penuhnya.

Profesor Eric Seibel, yang telah menghabiskan waktu puluhan tahun mengembangkan endoskopi, melihat ini sebagai langkah maju yang besar. "Kami mencoba memperluas jangkauan mata dokter bedah lebih dalam ke dalam tubuh," katanya.

Meskipun teknologi ini mungkin memerlukan waktu untuk digunakan sehari-hari, teknologi ini berpotensi untuk meningkatkan cara dokter memeriksa dan mengobati penyakit, sehingga memberikan perbedaan yang bertahan lama dalam perawatan pasien. (kpo)