Nedávno výzkumníci naLincolnova laboratoř MITa spolupracovníci z Center for Ultrasound Research and Translation (CURT) v Massachusetts General Hospital (MGH) vyvinuli nové lékařské zobrazovací zařízení: bezkontaktní laserový ultrazvuk (NCLUS).
(Zdroj: MIT Lincoln Laboratory)
Tento laserový ultrazvukový systém údajně poskytuje snímky vnitřních tělesných rysů, jako jsou orgány, tuk, svaly, šlachy a krevní cévy. Systém může také měřit sílu kostí a potenciálně sledovat různá stádia onemocnění.
„Náš patentovaný koncept laserového systému bezpečného pro kůži je navržen tak, aby transformoval lékařský ultrazvuk překonáním omezení konvenčních kontaktních sond,“ vysvětluje hlavní řešitel Robert Haupt, vedoucí pracovník skupiny Active Optical Systems v Lincoln Laboratory.
Robert Haupt a hlavní zaměstnanec Charles Wynn jsou spoluvynálezci technologie a Matthew Stowe, zástupce vedoucího skupiny, je zodpovědný za technické vedení a dohled nad programem NCLUS. rajan Gurjar je vedoucí systémový integrátor a Jamie Shaw, Bert Green, Brian Boitnott (nyní na Stanfordské univerzitě) a Jake Jacobsen spolupracovali na optickém a mechanickém inženýrství a konstrukci systému.
Zatímco nejmodernější lékařské ultrazvukové systémy dokážou rozlišit tkáňové rysy na několik milimetrů, má tato technologie určitá omezení.Bezkontaktní laserový ultrazvuk (NCLUS)na druhé straně může snížit potřebu sonografů a snížit variabilitu operátorů plnou automatizací procesu získávání ultrazvukového obrazu. Laserové polohování lze přesně reprodukovat, čímž se eliminuje variabilita opakovaných měření. Vzhledem k tomu, že měření je bezkontaktní, nedochází k lokálnímu zhutnění tkáně nebo zkreslení obrazových prvků. Kromě toho, podobně jako MRI a CT, využívá bezkontaktní laserový ultrazvuk (NCLUS) kožní markery, které poskytují funkci pevného referenčního rámce pro reprodukci a porovnání opakovaných skenů v průběhu času. Na podporu této funkce sledování vyvinul tým laboratoře software pro zpracování ultrazvukových snímků a detekci jakýchkoli změn mezi snímky.
Bezkontaktní laserový ultrazvuk (NCLUS) nevyžaduje manuální tlakování ani spojovací gel (který je vyžadován u kontaktních sond), takže je vhodný i pro pacienty, kteří mají bolestivé nebo citlivé části těla, jsou v křehkém stavu nebo jsou ohroženi infekce. Tato technologie umožňuje zobrazení pacientů s popáleninami nebo traumaty, pacientů s přímými otvory do hluboké tkáně během operace, předčasně narozených dětí vyžadujících intenzivní péči, pacientů s poraněním krku a páteře a pacientů s infekčními chorobami na dálku.
Používatpulzní laserSvětelná energie je přenášena vzduchem na povrch pokožky, kde je světlo rychle absorbováno, jakmile vstoupí do pokožky. Světelný puls způsobuje okamžité lokalizované zahřátí a rychle deformuje pokožku termoelastickým procesem, který zase generuje ultrazvukové vlny, které fungují jako zdroj ultrazvuku.
Světelný puls generuje dostatečný ultrazvukový výkon o frekvenci srovnatelné se skutečným lékařským ultrazvukem, aniž by pokožce způsobil jakoukoli bolest. Výzkumný tým patentoval volbu vlnových délek optického nosiče a fotoakustický proces je navržen tak, aby produkoval konzistentní zdroj ultrazvuku, nezávislý na barvě kůže nebo drsnosti tkáně.
Ultrazvuková ozvěna vracející se z tkáně se jeví jako lokalizované vibrace na povrchu kůže, které jsou měřeny vysoce citlivým speciálním laserovým Dopplerovým vibrometrem.
