Nesen pētnieki plkstMIT Linkolna laboratorijaun līdzstrādnieki Ultraskaņas pētījumu un tulkošanas centrā (CURT) Masačūsetsas vispārējā slimnīcā (MGH) ir izstrādājuši jaunu medicīniskās attēlveidošanas ierīci: bezkontakta lāzera ultraskaņu (NCLUS).
(Avots: MIT Linkolnas laboratorija)
Tiek uzskatīts, ka šī lāzera ultraskaņas sistēma nodrošina iekšējo ķermeņa īpašību, piemēram, orgānu, tauku, muskuļu, cīpslu un asinsvadu attēlus. Sistēma var arī izmērīt kaulu stiprumu un potenciāli izsekot dažādiem slimības posmiem.
"Mūsu patentētā ādai drošas lāzersistēmas koncepcija ir izstrādāta, lai pārveidotu medicīnisko ultraskaņu, pārvarot parasto kontaktzondu ierobežojumus," skaidro galvenais pētnieks Roberts Haupts, Linkolnas laboratorijas aktīvo optisko sistēmu grupas vecākais darbinieks.
Roberts Haupts un vecākais darbinieks Čārlzs Vinns ir tehnoloģiju līdzizgudrotāji, un grupas vadītāja vietnieks Metjū Stovs ir atbildīgs par NCLUS programmas tehnisko vadību un uzraudzību. Rajan Gurjar ir sistēmas integratora vadītājs, un Džeimijs Šovs, Bērts Grīns, Braiens Boitnots (tagad Stenfordas Universitātē) un Džeiks Džeikobsens sadarbojās optiskās un mašīnbūves un sistēmu konstruēšanas jomā.
Lai gan modernās medicīniskās ultraskaņas sistēmas var atšķirt audu pazīmes dažu milimetru robežās, šai tehnoloģijai ir daži ierobežojumi.Bezkontakta lāzera ultraskaņa (NCLUS), no otras puses, var samazināt vajadzību pēc sonogrāfiem un samazināt operatora mainīgumu, pilnībā automatizējot ultraskaņas attēla iegūšanas procesu. Lāzera pozicionēšanu var precīzi reproducēt, tādējādi novēršot atkārtotu mērījumu mainīgumu. Tā kā mērījums ir bezkontakta, ar to nav saistīta lokāla audu sablīvēšanās vai attēla iezīmju kropļojumi. Turklāt, līdzīgi kā MRI un CT, bezkontakta lāzera ultraskaņa (NCLUS) izmanto ādas marķierus, lai nodrošinātu fiksētu atskaites funkciju, lai reproducētu un salīdzinātu atkārtotas skenēšanas laika gaitā. Lai atbalstītu šo izsekošanas funkciju, laboratorijas komanda izstrādāja programmatūru ultraskaņas attēlu apstrādei un jebkuras izmaiņas starp attēliem.
Bezkontakta lāzera ultraskaņai (NCLUS) nav nepieciešama ne manuāla spiediena palielināšana, ne savienojošais gēls (kas nepieciešams kontaktzondēm), tāpēc tas ir labi piemērots arī pacientiem, kuriem ir sāpīgas vai jutīgas ķermeņa daļas, kuri ir trauslā stāvoklī vai ir pakļauti riskam. no infekcijas. Šī tehnoloģija ļauj attēlveidot pacientus ar apdegumiem vai traumām, pacientus ar tiešiem dziļajiem audiem operācijas laikā, priekšlaicīgi dzimušus zīdaiņus, kuriem nepieciešama intensīva aprūpe, pacientus ar kakla un mugurkaula traumām un pacientus ar attālinātām infekcijas slimībām.
Izmantojot aimpulsa lāzers, gaismas enerģija caur gaisu tiek pārraidīta uz ādas virsmu, kur gaisma, nonākot ādā, ātri uzsūcas. Gaismas impulss izraisa momentānu lokālu uzsilšanu un ātri deformē ādu termoelastīgā procesā, kas savukārt rada ultraskaņas viļņus, kas darbojas kā ultraskaņas avots.
Gaismas impulss rada pietiekamu ultraskaņas jaudu ar frekvenci, kas ir salīdzināma ar faktisko medicīnisko ultraskaņu, neradot sāpes ādai. Pētnieku komanda patentēja optiskā nesēja viļņu garumu izvēli, un fotoakustiskais process ir paredzēts, lai radītu konsekventu ultraskaņas avotu neatkarīgi no ādas krāsas vai audu raupjuma.
Ultraskaņas atbalsis, kas atgriežas no audiem, parādās kā lokalizētas vibrācijas uz ādas virsmas, ko mēra ar īpaši jutīgu lāzera Doplera vibrometru.
