Az MIT lézeralapú rendszert épít az érintésmentességhez

A közelmúltban az MIT Lincoln Laboratóriumának kutatói és a Massachusetts General Hospital (MGH) Ultrahangkutatási és Fordítási Központjának (CURT) munkatársai új típusú orvosi képalkotó készüléket fejlesztettek ki: az érintésmentes lézeres ultrahangot (NCLUS).
Ez a lézer alapú ultrahangrendszer állítólag képeket nyújt a test belső jellemzőiről, például szervekről, zsírokról, izmokról, inakról és erekről. A rendszer a csont erősségét is mérheti, és potenciálisan nyomon követheti a betegség különböző szakaszait.

"A szabadalmaztatott bőrbiztos lézerrendszer koncepciónk az orvosi ultrahang átalakítására szolgál a hagyományos kontaktszondák korlátainak leküzdésével" - magyarázza Robert Haupt vezető kutató, a Lincoln Laboratory Active Optical Systems Group vezető munkatársa.
Robert Haupt és Charles Wynn vezető munkatárs a technológia társfeltalálói, Matthew Stowe, a csoportvezető-helyettes pedig az NCLUS program műszaki vezetéséért és felügyeletéért felel. rajan Gurjar a rendszerintegrátor vezetője, Jamie Shaw, Bert Green, Brian Boitnott (jelenleg a Stanford Egyetemen) és Jake Jacobsen együttműködtek az optikai és gépészeti tervezésben, valamint a rendszerépítésben.
Míg a legmodernebb orvosi ultrahangrendszerek néhány milliméteren belül képesek megkülönböztetni a szöveti jellemzőket, ennek a technológiának vannak bizonyos korlátai. Az érintésmentes lézeres ultrahang (NCLUS) viszont csökkentheti a szonográfusok iránti igényt, és csökkentheti a kezelő változékonyságát az ultrahang képfelvételi folyamat teljes automatizálásával. A lézeres pozicionálás pontosan reprodukálható, így kiküszöbölhető az ismételt mérések változékonysága. Mivel a mérés érintésmentes, nem kapcsolódik hozzá lokalizált szövettömörödés vagy képi jellemzők torzulása. Ezenkívül az MRI-hez és a CT-hez hasonlóan az érintésmentes lézeres ultrahang (NCLUS) bőrmarkereket használ, hogy rögzített referenciakeretet biztosítson az ismételt szkennelések időbeli reprodukálásához és összehasonlításához. A nyomkövetési funkció támogatására a laboratóriumi csapat szoftvert fejlesztett ki az ultrahangképek feldolgozására és a képek közötti változások észlelésére.
Az érintésmentes lézeres ultrahang (NCLUS) nem igényel sem manuális nyomásgyakorlást, sem csatológélt (ez a kontaktszondákhoz szükséges), így olyan betegek számára is alkalmas, akiknek fájdalmas vagy érzékeny testrészei vannak, sérülékenyek vagy veszélyeztetettek. fertőzéstől. Ez a technológia lehetővé teszi az égési vagy traumás betegek, a műtét során közvetlenül a mély szövetekbe nyíló betegek, az intenzív ellátást igénylő koraszülöttek, a nyak- és gerincsérült betegek, valamint a távoli fertőző betegségekben szenvedő betegek képalkotását.
Pulzáló lézer segítségével a fényenergiát a levegőn keresztül továbbítják a bőr felszínére, ahol a fény a bőrbe jutva gyorsan elnyelődik. A fényimpulzus azonnali helyi felmelegedést okoz, és egy termoelasztikus folyamat révén gyorsan deformálja a bőrt, ami viszont ultrahanghullámokat generál, amelyek ultrahangforrásként működnek-.
A fényimpulzus elegendő ultrahangteljesítményt generál a tényleges orvosi ultrahanghoz hasonló frekvencián anélkül, hogy fájdalmat okozna a bőrben. A kutatócsoport szabadalmaztatta az optikai vivőhullámhosszak megválasztását, és a fotoakusztikus eljárást úgy alakították ki, hogy állandó ultrahangforrást állítson elő, függetlenül a bőr színétől vagy a szövetek érdességétől.
A szövet belsejéből visszatérő ultrahang visszhangok lokalizált rezgésként jelennek meg a bőrfelületen, amelyet egy rendkívül érzékeny, dedikált lézer Doppler vibrométer mér.