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  • 新的超声技术来使用激光器来产生图像的皮肤之下,而不会使接触与皮肤做常规超声探头。使用了新的激光超声技术以产生人前臂(上图),其使用成像的图像(左)常规此外超声(右)。

    新的超声技术来使用激光器来产生图像的皮肤之下,而不会使接触与皮肤做常规超声探头。使用了新的激光超声技术以产生人前臂(上图),其使用成像的图像(左)常规此外超声(右)。

    研究人员礼貌形象

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研究人员首先激光器产生人类超声图像

新的超声技术来使用激光器来产生图像的皮肤之下,而不会使接触与皮肤做常规超声探头。使用了新的激光超声技术以产生人前臂(上图),其使用成像的图像(左)常规此外超声(右)。

月技术帮助远程ASSESS婴儿的形象和健康,烧伤受害者,在难以到达的地方事故幸存者。


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对于大多数人来说,得到一个超声是一个简单的比较方法:技术员印刷机轻轻探测对通过皮肤被探测行程产生病人的皮肤,声波反射回之前反弹肌肉,脂肪等软组织探头,检测和转换海浪冲入的下方是什么样的图像。

传统的超声不会暴露患者有害辐射的X射线和CT扫描仪做的,这是一般的非侵入性。但它确实需要与患者的身体接触,因此,可能在情况下可能要医生形象的患者不耐受的探针槽,如婴儿限制,烧伤患者或其他敏感皮肤的临床意义。此外,诱导显著接触超声探头的图像变化,这是现代超声成像的一个重大挑战。

现在,澳门太阳城最新网站的工程师们想出了一个替代那并不需要与身体接触,看一个病人体内常规超声。新型激光超声技术利用的眼部和皮肤安全的激光系统,远程图像中的人的内部。当在患者的皮肤上的训练,一个激光远程通过身体产生反弹的声波。第二激光远程检测反射波,这转化为研究人员随后类似于传统的超声图像。

在一份文件今天发表 性质 在日记 光:科学和应用小组报告说,在人类第一个激光产生超声图像。研究人员扫描志愿者的几个共同的特点,并观察组织如肌肉,脂肪和骨骼的前臂下皮肤下方约6厘米。这些图像中,与常规的超声,用激光器产生的集中在远程到志愿者从半放好。

“我们是在我们可以用激光超声的初级阶段,”布赖恩说W上。安东尼,机械工程学院和澳门太阳城最新网站的系医学工程与科学(IMES),在纸张的资深作者的主要研究科学家。 “想象一下,我们到一个地步,我们可以做的一切超声现在可以做的,但在距离。 ESTA使你体内观察和器官确定深部组织的性质,而不会使接触病人的一种全新的方式“。

对于非接触式激光早期概念超声医学成像源于由罗布·豪普特主动光学系统组和Chuck的永利的先进功能和技术组,谁是新论文的合着作者随着马修·约翰逊的成立林肯实验室程序。从那里,通过合作研究成长与安东尼和他的学生,祥(肖恩)张,谁现在是澳门太阳城最新网站的博士后,是论文的第一作者,最近的博士研究生乔纳森·芬克,谁也合着者是一个。该项目与集团拥有先进的超声系统和医疗图像重建经验相结合的林肯实验室研究人员在激光和光学系统安东尼的专业知识。

叫喊成峡谷 - 用手电

近年来,研究人员已经探索了基于激光超声方法在励磁被称为光声。而不是直接发送的声音到体波,这个概念是在光发送,在一个脉冲激光在一个特殊的波长调谐,穿透皮肤的形式,并且这是通过血管吸收。

迅速扩大的血管并放松 - 用激光,然后按由身体瞬间加热迅速冷却回原来的大小 - 只有由另一个光按再次来袭。所产生的机械振动产生声波游备份,在那里他们可以通过皮肤上的传感器进行检测,并放置转换为声影像。

而光声学使用激光来远程探测的内部结构,该技术仍然需要在以拾取声波直接与身体接触的检测器。更重要的是,光只能渐行渐远之前短途旅行到皮肤。其结果是,其他研究人员使用光声成像血管只是在皮肤下,但不深刻得多。

因为声波更远的地方进入体内超过光速,张,安东尼,并寻找一种方式的激光束的光在体内更深转换成声波在皮肤的表面,以图像他们的同事。 

根据他们的研究,团队选择的1550纳米激光器,波长吸收通过高度的水(是眼部和皮肤安全具有较大的安全边际)。从本质上讲皮肤是由水组成的,球队的理由是,它应该有效地有鉴于此吸收,并加热和响应扩大。因为它摆动回到正常状态ITS,皮肤本身产生的声波通过主体将传播。

研究人员测试的想法ESTA用激光设置,使用脉冲激光一个设置在1550纳米至产生声波,和一个第二连续的激光,调谐到相同的波长,至远程检测反射的声波。 ESTA第二激光器是在该皮肤表面通过声波反弹肌肉,脂肪和其它组织造成的措施敏感运动检测器的振动。皮肤表面运动,通过反射的声波产生,使激光的频率的变化,可以测量。通过在体机械地扫描激光,科学家可以获取在不同的位置数据,并产生该区域的图像。

“这就像我们一直在大喊大叫到大峡谷,而沿着不同位置的墙壁和听力行走,”安东尼说。 “那然后给你足够的数据计算出的所有内部那波反弹对事物的形状 - 而大呼小叫用手电筒来完成。”

家用成像

研究人员首先使用新设置的图像对金属物体嵌入在明胶铸型大致类似于皮肤的水含量。他们拍摄使用商用超声探头同样的明胶,并发现图像都是令人鼓舞等。他们移动到图像动物切除的组织 - 在这种情况下,猪皮 - 在那里他们发现激光超声可分辨出细微的功能,肌肉:,脂肪和骨骼之间的边界等。

最后,团队开展了人类第一个激光超声的实验中,使用由该批准的协议是MIT委员会关于利用人类为实验对象的。扫描若干健康志愿者的前臂之后,第一充分的研究人员产生的人的非接触式激光超声图像。脂肪,肌肉和组织边界是克利和使用商业,基于接触的超声波探头中产生可比较的图像中可见。

研究人员计划,以改善他们的技术,他们正在寻找途径来提高系统的性能在组织决心优良特性。他们正在寻找另外磨练检测激光的能力。路越走越,小型化,希望他们的激光设置,所以激光超声,未来可能会被部署为便携式设备。

“我能想象场景,你能做到埃斯特家,”安东尼说。 “当我早上起床,我可以让我的甲状腺或动脉的图像和生理可以在家里我的身体内部成像。你能想象埃斯特部署周围环境,让您的内部状态的理解“。 

ESTA研究得到了美国空军的林肯实验室生物医药行程序,并通过美国部分支持美国陆军医学研究和装备司令部的军事行动医学研究计划。


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