EdgePhase：ポイントオブケア定量位相イメージングのためのポータブルエッジコンピューティング顕微鏡

科学分野:

• 顕微鏡検査
• 生体医工学
• コンピューテーショナルイメージング

背景:

• 従来の顕微鏡はかさばり、データ処理のために外部プラットフォームを必要とするため、ポイントオブケアテスト（PoCT）アプリケーションが制限されます。
• 既存のポータブル顕微鏡は、多くの場合、統合されたコンピューティングとディスプレイが不足しており、フィールド展開を妨げます。
• リモートおよびフィールド診断のための自己完結型ポータブル顕微鏡ソリューションの必要性が高まっています。

研究 の 目的:

• フィールドアプリケーション向けのポータブルオールインワンコンピューテーショナル顕微鏡を開発すること。
• イメージング、エッジコンピューティング、ストレージ、および視覚化を単一のコンパクトなデバイスに統合すること。
• 現在のポータブル顕微鏡における外部プラットフォームへの依存という制限を克服すること。

主な方法:

• ポータブルエッジコンピューテーショナル顕微鏡（18.80 x 20.34 x 19.57 cm³）であるEdgePhaseを開発しました。
• コンパクトな定量位相イメージングシステムを、エッジコンピューティングプラットフォーム、モニター、および充電式電源と統合しました。
• 並列コンピューティングを使用して、1024 x 1024ピクセルの画像で10fpsを超えるデュアルフォーカス画像取得、位相回復、データストレージ、および視覚化を行いました。

主要な成果:

• 統合された並列コンピューティングにより、画像取得、位相回復、および表示で10fpsを超えるフレームレートを達成しました。
• 位相再構成の精度を検証し、動的およびフィールド位相イメージング機能を実証しました。
• 自己完結型のポータブルシステムを使用して、生細胞および血液塗抹標本を正常にイメージングしました。

結論:

• EdgePhaseは、エッジコンピューテーショナル顕微鏡の実用的でポータブルなソリューションを提供します。
• 統合設計により、フィールドベースの診断およびPoCTのスタンドアロン操作が可能になります。
• この開発は、さまざまな環境でのリアルタイム分析のためのモバイル顕微鏡の可能性を前進させます。