Лазерна ултразвукова система изобразява вътрешността на хората от разстояние

Лазерна ултразвукова система изобразява вътрешността на хората от разстояние | ✅ Д-р Стоян Арнаудов - Ортопед | Травматолог ⭐️

Клиничните неинвазивни ултразвуци изискват техните преобразуватели да осъществяват контакт с кожата, тъй като това позволява високочестотните вибрации да преминават през тялото. Много пациенти, включително деца, хора с изгаряния и тези с чувствителна кожа, биха предпочели да бъдат сканирани с помощта на безконтактна система. Сега изследователи от MIT показаха, че наистина е възможно да се използват лазери за извършване на ултразвукови сканирания на разстояние.

Оптоакустичното изобразяване включва използване на лазер за индуциране на звукови вълни в тъканите и за улавяне на ултразвуковите отражения с детектор, който все още трябва да осъществи физически контакт. Нещо повече, такова сканиране работи само на много малки дълбочини, като ефективно заснема само няколко милиметра под кожата.

Екипът на MIT сега разработи начин за откриване на ултразвукови вибрации върху кожата с помощта на лазер, така че един лазер да може да се използва за резониране на кожата, докато друг открива вибрациите.

Това е голямо развитие и такава технология може да революционизира областта на ултразвука. Тъй като при конвенционалните ултразвукови контакти с кожата силно се модулира получения сигнал, безконтактният подход може да преодолее изцяло това ограничение.

Изследователите вече са тествали системата си със здрави доброволци, сканирали предмишниците им на половин метър разстояние и сравнявали тези резултати с тези на конвенционалния ултразвук. Те успяха да наблюдават дълбоко до 6 сантиметра в тъканите и да виждат мускули, мазнини и кости, съобщавайки, че резултатите им са сравними със стандартния ултразвук.

„Ние сме в началото на това, което бихме могли да направим с лазерния ултразвук“, каза Брайън У. Антъни, главен изследовател в Катедрата по машиностроене в Института за медицинско инженерство и наука (IMES) и старши автор на изследване, което се появява в списание Светлина: Наука и приложения. „Представете си, че стигнахме до точка, в която можем да направим всичко, което ултразвукът може да направи сега, но на разстояние. Това ви дава изцяло нов начин да видите органите в тялото и да определите свойствата на дълбоката тъкан, без да осъществявате контакт с пациента. "

Някои подробности според съобщение на MIT:

Въз основа на своите изследвания екипът избра 1,550-нанометрови лазери с дължина на вълната, която се абсорбира силно от водата (и е безопасна за очите и кожата с голям запас на безопасност). Тъй като кожата по същество се състои от вода, екипът разсъждава, че трябва ефективно да абсорбира тази светлина и да се нагрява и разширява в отговор. Тъй като тя се колебае обратно към нормалното си състояние, самата кожа трябва да произвежда звукови вълни, които се разпространяват през тялото.

Изследователите тестваха тази идея с лазерна настройка, използвайки един импулсен лазер, настроен на 1550 нанометра, за генериране на звукови вълни, и втори непрекъснат лазер, настроен на същата дължина на вълната, за дистанционно откриване на отразени звукови вълни. Този втори лазер е чувствителен детектор на движение, който измерва вибрациите на повърхността на кожата, причинени от звуковите вълни, отблъскващи мускулите, мазнините и други тъкани. Движението на повърхността на кожата, генерирано от отразените звукови вълни, причинява промяна в честотата на лазера, която може да бъде измерена. Чрез механично сканиране на лазерите върху тялото, учените могат да събират данни на различни места и да генерират изображение на региона.

Проучване в списание Светлина: Наука и приложения: Пълен безконтактен лазерен ултразвук: първи човешки данни

Чрез: MIT

Вашият коментар

Вашият имейл адрес няма да бъде публикуван. Задължителните полета са отбелязани с *