مشاهده رنگی و ۳بعدی داخل بدن انسان برای اولین بار

مشاهده رنگی و ۳بعدی داخل بدن انسان برای اولین بار

به گزارش تجهیزات جانبی، یک موفقیت نوین در تصویربرداری پزشکی با ترکیب فراصوت و روشهای مبتنی بر نور، تصاویر سه بُعدی رنگی و زنده ای را تولید می کند که هم ساختار بافت ها و هم فعالیت رگ های خونی را نشان داده است.


به گزارش تجهیزات جانبی به نقل از ایسنا، این سامانه که توسط محققان مؤسسه فناوری کلتک (Caltech) توسعه یافته، نتایج دقیق را به سرعت و بدون استفاده از پرتوهای مضر یا مواد حاجب عرضه می کند. این فناوری تابحال برای تصویربرداری از چندین بخش بدن انسان به کار رفته است. این رویکرد می تواند تشخیص سرطان، پایش لطمه های عصبی و تصویربرداری از مغز را به صورت قابل ملاحظه ای بهبود دهد.
چرا ابزارهای تصویربرداری فعلی محدودیت دارند؟
به نقل از ساینس دیلی، فراصوت معمولی، سریع، ارزان و خیلی رایج است، اما عمدتاً فقط شکل بافت ها را در دو بُعد نشان میدهد و میدان دید محدودی دارد. در مقابل، تصویربرداری فوتواکوستیک نوع متفاوتی از اطلاعات را عرضه می کند. در این شیوه، نور لیزر به بدن تابانده می شود و امواج صوتی تولید شده هنگام جذب نور توسط مولکول ها ثبت می شود. این کار به پزشکان اجازه می دهد رگ های خونی را به شکل «رنگ نوری» ببینند و جریان خون در سرخرگ ها و سیاهرگ ها را ببینند. با این وجود، این شیوه ساختار دقیق بافت را به خوبی نشان نمی دهد.
روشهای دیگر مانند سی تی اسکن (CT) و ام آرآی (MRI) نیز معایبی دارند؛ همچون احتیاج به مواد حاجب، قرار گرفتن در معرض پرتوها، هزینه بالا یا زمان طولانی انجام که استفاده مکرر از آنها را دشوار می کند.
ترکیب فراصوت و تصویربرداری فوتواکوستیک
برای رفع این محدودیت ها، گروه پژوهشی سامانه ای به نام RUS-PAT را توسعه داد که ترکیب توموگرافی فراصوت چرخشی و توموگرافی فوتواکوستیک بود.
توموگرافی فوتواکوستیک بیشتر از دو دهه پیش توسط «لیهونگ وانگ»، استاد برجسته مهندسی پزشکی و مهندسی برق در کلتک، توسعه یافته بود. در این شیوه، مولکول های بافت که نور را جذب می کنند، بعد از دریافت پالس های کوتاه لیزری گرفتار ارتعاش می شوند و سیگنال های صوتی تولید می کنند که به تصاویر دقیق تبدیل می شوند.
وانگ توضیح می دهد هدف پروژه جدید، ادغام نقاط قوت اولتراسوند و فوتواکوستیک بوده است.
طراحی ساده تر و کاربردی تر
سیستم های فراصوت سنتی به تعداد زیادی مبدل برای ارسال و دریافت امواج صوتی نیاز دارند و همین مساله ادغام مستقیم آنها با فناوری فوتواکوستیک را پیچیده و پرهزینه می کند. در مقابل، تصویربرداری فوتواکوستیک فقط به دریافت امواج فراصوت نیاز دارد.
همین تفاوت، ایده جدیدی به وانگ داد. در این سیستم، یک مبدل فراصوت با میدان دید گسترده، امواج صوتی را در سرتاسر بافت منتشر می کند و همان آشکارسازها سیگنال های هر دو روش تصویربرداری را دریافت می کنند.
نسخه غائی سیستم از تعداد کمی آشکارساز قوسی شکل استفاده می نماید که حول یک نقطه مرکزی می چرخند. این چیدمان مانند یک آشکارساز نیم کره ای کامل عمل می کند، اما خیلی ساده تر و ارزان تر است.
اثبات کارآمدی در بدن انسان
دکتر «چارلز لیو»، یکی از نویسندگان مطالعه، می گوید: این ترکیب نوآورانه از روشهای آکوستیک و فوتواکوستیک خیلی از محدودیت های کلیدی روشهای رایج تصویربرداری پزشکی را مرتفع می کند و مهم تر از آن، امکان استفاده از آن در بدن انسان در چندین کاربرد مختلف نشان داده شده است.
از آنجائیکه این شیوه هرجا که نور بتواند نفوذ کند قابل استفاده می باشد، RUS-PAT کاربردهای بالینی گسترده ای دارد. بعنوان مثال در تصویربرداری سرطان سینه، در بیماران دچار نوروپاتی دیابتی و در پژوهش های مغزی میتوان آنرا به کار گرفت.
هم اکنون این سامانه می تواند تا عمق حدود چهار سانتی متر از بافت تصویربرداری کند. همین طور میتوان نور را با ابزارهای آندوسکوپی به نواحی عمیق تر رساند. هر اسکن RUS-PAT کمتر از یک دقیقه طول می کشد.
چیدمان فعلی شامل مبدل های فراصوت و لیزر در زیر تخت اسکن است. این سامانه تابحال روی داوطلبان و بیماران انسانی آزمایش شده و الان در ابتدای کار ورود به کاربردهای بالینی قرار دارد.

حرف آخر اینکه در این شیوه، نور لیزر به بدن تابانده می شود و امواج صوتی ساخته شده هنگام جذب نور توسط مولکول ها ثبت می شود. ترکیب فراصوت و تصویربرداری فوتواکوستیک برای رفع این محدودیت ها، گروه پژوهشی سامانه ای به نام RUS-PAT را توسعه داد که ترکیب توموگرافی فراصوت چرخشی و توموگرافی فوتواکوستیک بود. این چیدمان مانند یک آشکارساز نیم کره ای کامل عمل می کند، اما خیلی ساده تر و ارزان تر است.

1404/11/19
10:33:42
5.0 / 5
22
تگهای خبر: ابزار , سیستم , طراحی , فناوری
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
X

تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب
لطفا شما هم نظر دهید
= ۵ بعلاوه ۳
تجهیزات جانبی
93z.ir - مالکیت معنوی سایت تجهیزات جانبی متعلق به مالکین آن می باشد - 1397 تا 1404