Группа ученых НИТУ «МИСиС» разработала универсальную оптико-акустическую ультразвуковую систему, основанную на использовании ультразвуковых волн и лазерного излучения.
Его можно использовать для получения изображений внутренних патологий, в том числе для выявления небольших опухолей, которые невозможно обнаружить с помощью обычного УЗИ.
Результаты были опубликованы в международном научном журнале.
Интересно, что разработку сделали специалисты лаборатории под названием (внимание!) «Лазерно-ультразвуковая диагностика структуры и свойств горных пород и неоднородных конструкционных материалов» которым руководит Доктор физико-математических наук, профессор Александр Алексеевич Карабутов.
Казалось бы – где шахтеры и где онкология? 
Однако изученный специалистами лаборатории метод лазерной ультразвуковой спектроскопии оказался настолько универсальным, что созданные на его основе технологии можно использовать в самых разных областях.
Мы готовы написал на Хабре о созданном в лаборатории приборе для обнаружения дефектов деталей самолетов размером 50 микрон, запущенном в мелкосерийное производство.
И вот – новая разработка в области медицинских технологий.
Как заявили создатели, изначально система создавалась для визуализации кровеносных сосудов.
Однако в ходе исследований выяснилось, что прибор также применим как для исследования твердых тканей (например, зубов), так и для диагностики онкологических образований в мягких тканях.
Дело в том, что стандартные методы УЗИ из-за низкой контрастности и качества изображения не позволяют, например, отличить раковую опухоль от здоровой ткани на ранней стадии.
Уверенная идентификация возможна только в том случае, если размер опухоли превышает 1 см.
Наша разработка предоставляет врачу не только стандартные ультразвуковые изображения, но и дополнительную информацию о тех тканях, которые плохо различимы акустически (с помощью ультразвука), но при этом имеют разную поглощающую способность.
К таким тканям относятся раковые опухоли.
Вся система основана на известном физическом явлении – оптико-акустическом эффекте.
Он заключается в следующем: лазерное излучение очень короткой продолжительности поглощается в облучаемом объекте (в данном случае живых тканях организма), что приводит к быстрому нагреву участка этого объекта.
Нагревание приводит к расширению тканевого вещества и соответствующему возбуждению ультразвуковых волн.
Таким образом, облучение короткими лазерными импульсами приводит к «вибрации» участка ткани и излучению ультразвука.
Грубо говоря, живой орган «скрипит» на предельно высоких тонах.
Схема работы устройства «В установке для возбуждения ультразвука используется лазерное излучение в двух режимах.
В первом, оптико-акустическом, свет поглощается непосредственно в исследуемом объекте (в этом случае начинает «вибрировать» небольшой участок кровеносного сосуда или опухоли).
Возбужденные таким образом волны регистрируются различными приемниками (специальной акустической антенной), а сигналы от этих элементов в дальнейшем используются для построения точных изображений объекта, обеспечивающих контрастность поглощения света.
— пояснил один из соавторов, инженер лаборатории лазерно-ультразвуковых методов интроскопических исследований НИТУ «МИСиС».
Василий Зарубин .
Фотография экспериментальной установки: 1 – лазер с источником питания; 2 — волоконно-оптическая система доставки лазерного излучения в режиме ЛУ; 3 — система сбора и обработки экспериментальных данных; 4-РС; 5 — матрица детектора; 6–3D система позиционирования.
«Во втором, лазерно-ультразвуковом режиме, свет поглощается специальной пластиной, и она начинает «вибрировать».
Возбуждаемые в нем волны используются для исследования объекта аналогично стандартному ультразвуку.
В этом случае ультразвуковые волны рассеиваются неоднородностями объекта и принимаются той же акустической антенной.
Сигналы от него используются для построения окончательных лазерных ультразвуковых изображений».
В результате прибор на основе лазерного ультразвука позволяет обнаружить опухоль на ранней стадии, размером менее миллиметра.
В настоящее время исследовательский коллектив совершенствует характеристики экспериментального прототипа системы, а также адаптирует его под конкретные задачи.
Теги: #Популярная наука #здоровье #Будущее уже здесь #развития #физика #исследования #Mrs.
-
Desktopgap Для Windows
19 Oct, 24 -
Packard Bell: Обновление До Windows 7
19 Oct, 24 -
Gta Марширует По Европе
19 Oct, 24 -
Новое Лицо Яндекса
19 Oct, 24
