Recent, cercetătorii de laLaboratorul Lincoln al MITși colaboratorii Centrului pentru Cercetare și Traducere cu Ultrasunete (CURT) de la Spitalul General Massachusetts (MGH) au dezvoltat un nou dispozitiv de imagistică medicală: ultrasunetele laser fără contact (NCLUS).
(Sursa: MIT Lincoln Laboratory)
Se spune că acest sistem cu ultrasunete pe bază de laser oferă imagini ale caracteristicilor interne ale corpului, cum ar fi organele, grăsimea, mușchii, tendoanele și vasele de sânge. De asemenea, sistemul poate măsura rezistența oaselor și poate urmări diferitele stadii ale bolii.
„Conceptul nostru patentat de sistem laser sigur pentru piele este conceput pentru a transforma ultrasunetele medicale prin depășirea limitărilor sondelor de contact convenționale”, explică investigatorul principal Robert Haupt, membru senior al personalului Lincoln Laboratory’s Active Optical Systems Group.
Robert Haupt și membrul senior al personalului Charles Wynn sunt co-inventatorii tehnologiei, iar Matthew Stowe, lider adjunct al grupului, este responsabil pentru conducerea tehnică și supravegherea programului NCLUS. rajan Gurjar este liderul integratorului de sisteme, iar Jamie Shaw, Bert Green, Brian Boitnott (acum la Universitatea Stanford) și Jake Jacobsen au colaborat la inginerie optică și mecanică și la construcția sistemului.
În timp ce sistemele de ultrasunete medicale de ultimă generație pot distinge caracteristicile țesuturilor în câțiva milimetri, această tehnologie are unele limitări.Ultrasunete laser fără contact (NCLUS), pe de altă parte, poate reduce nevoia de ecografiști și poate reduce variabilitatea operatorului prin automatizarea completă a procesului de achiziție a imaginii cu ultrasunete. Poziționarea cu laser poate fi reprodusă cu acuratețe, eliminând astfel variabilitatea măsurătorilor repetate. Deoarece măsurarea este fără contact, nu există o compactare localizată a țesuturilor sau o distorsiune a caracteristicilor imaginii asociate cu aceasta. În plus, similar cu RMN și CT, ultrasunetele laser fără contact (NCLUS) utilizează markeri de piele pentru a oferi un cadru fix de funcție de referință pentru a reproduce și compara scanările repetate în timp. Pentru a sprijini această funcție de urmărire, echipa de laborator a dezvoltat un software pentru a procesa imaginile cu ultrasunete și a detecta orice modificări între imagini.
Ultrasunetele laser fără contact (NCLUS) nu necesită nici presurizare manuală, nici gel de cuplare (care este necesar pentru sondele de contact), deci este potrivit și pentru pacienții care au părți ale corpului dureroase sau sensibile, sunt într-o stare fragilă sau sunt expuși riscului. de infectie. Această tehnologie permite imagistica pacienților cu arsuri sau traumatisme, pacienților cu deschideri directe către țesutul profund în timpul intervenției chirurgicale, sugarilor prematuri care necesită terapie intensivă, pacienților cu leziuni ale gâtului și coloanei vertebrale și pacienților cu boli infecțioase la distanță.
Folosind unlaser pulsat, energia luminoasă este transmisă prin aer la suprafața pielii, unde lumina este absorbită rapid odată ce intră în piele. Pulsul luminos determină încălzire localizată instantanee și deformează rapid pielea printr-un proces termoelastic, care la rândul său generează unde ultrasunete care acționează ca o sursă de ultrasunete-.
Pulsul luminos generează suficientă putere de ultrasunete la o frecvență comparabilă cu ultrasunetele medicale reale, fără a provoca dureri pielii. Echipa de cercetare a brevetat alegerea lungimilor de undă ale purtătorului optic, iar procesul fotoacustic este conceput pentru a produce o sursă consistentă de ultrasunete, independent de culoarea pielii sau de rugozitatea țesutului.
Ecourile ultrasunete care se întorc din interiorul țesutului apar ca vibrații localizate pe suprafața pielii, care sunt măsurate de un vibrometru laser Doppler dedicat, extrem de sensibil.
