Ultrasonograf na odległość i to z wykorzystaniem promieni laserowych. Naukowcy z Massachusetts Institute of Technology i MIT Lincoln Laboratory opracowali nową metodę diagnostyki medycznej, która może pomóc w rozwiązaniu podstawowych problemów, związanych ze stosowaniem dotychczasowej technologii USG. Piszą o tym na łamach czasopisma „Light. Science & Applications”.

Przedramię oświetlane promieniem lasera ( u góry), obraz USG (po prawej u dołu), obraz uzyskany nową techniką (po lewej u dołu) /Xiang Zhang, Jonathan Fincke, Charles Wynn, Matt Johnson, Robert Haupt, Brian Anthony /Materiały prasowe

Badacze pod kierunkiem Xiang Zhanga z MIT opracowali technologię, która wykorzystuje laser w podczerwieni do wywołania fal dźwiękowych w przedramieniu badanych ochotników. Druga wiązka lasera dokonuje detekcji tych fal przez pomiar wywołanego przez nie drżenia skóry. Po dopracowaniu, technologia może pomóc diagnozować pacjentów, u których bezpośredni kontakt aparatury ultrasonograficznej z ciałem jest niewskazany lub nawet niemożliwy, choćby w przypadku otwartych ran.

W przypadku konwencjonalnego USG osoba wykonująca badanie musi przycisnąć głowicę aparatu do ciała pacjenta, by uzyskać prawidłową transmisję fal dźwiękowych. Metoda jest tania, wygodna i praktyczna, jednak ma pewne wady. Z jednej strony nie pozwala na badania rejonów ciała, gdzie skóra jest uszkodzona, na przykład w wyniku poparzenia, z drugiej nie daje pełnej powtarzalności wyników, bo każdy z badających przyciska głowicę pod nieco innym kątem i z nieco inną siłą. Obrazy USG otrzymane w wyniku różnych badań nie do zawsze pozwalają na w pełni precyzyjne monitorowanie postępów choroby, czy terapii.

Wykorzystujemy fakt, że promieniowanie świetlne jest silnie pochłaniane w tkankach, by efektywnie i bezpiecznie wygenerować falę akustyczną, której zasięg jest głębszy, niż w przypadku tego światła – mówi Zhang. Najlepsze wyniki dało zastosowanie impulsów wiązki lasera o średnicy 2 mm i długości fali 1500 nm. Technikę LUS (laser ultrasound) testowano na żelowych modelach, kawałkach tkanki zwierzęcej, wreszcie przedramionach czterech ochotników.

Autorzy przyznają, że wyniki nie mogły jeszcze konkurować z jakością zwykłego USG, pozwalały jednak na obrazowanie kształtu tkanek miękkich i twardych. Nowa technika nie pozwala też na razie obrazować wnętrza ciała w czasie rzeczywistym, obrazy muszą być tworzone w oparciu o sekwencje pomiarów. W przypadku obecnej ultrasonografii początkowo było jednak tak samo i ten problem udało się stosunkowo szybko rozwiązać. Na razie LUS może być stosowany w przypadkach, kiedy wysoka rozdzielczość nie jest potrzebna, a chodzi raczej o szybkie wykrycie wewnętrznych uszkodzeń ciała, w tym złamań, czy krwotoków.

 

 

Red.:
Na pierwszym zdjęciu skóra oświetlona jest światłem laserowym o długości fali 532 nm (jasna zieleń), a nie laserem w wysokiej podczerwieni (1500 nm = 1.5 um). Sprawdzałem wiadomości i zdjęcia u samego źródła – tak jest opublikowane. Ciekawe czy o czymś nie napisali, czy detekcja jest jednak na 532 nm, tylko jest błąd w tekście i na powyższym schemacie.

 

Źródło: BBC, physicsworld.com,news.mit.edu