30.07.19
Группа ученых из НИТУ «МИСиС» разработала универсальную систему для оптико-акустической и лазерной ультразвуковой томографии в режиме реального времени. Он позволяет обнаружить раковую опухоль и точно показать ее границы в формате УЗИ-сканирования, а также визуализировать сосуды при операциях. Результаты исследования опубликованы в журнале Photoacoustics.
В сравнении с обычным ультразвуковым исследованием новая технология предоставляет врачу не только стандартные УЗИ-изображения, но и дополнительную информацию о тех тканях, которые слабо различимы акустически (при помощи ультразвука), но при этом имеют разную поглощающую способность. К таким тканям относятся и раковые опухоли.
Лазерное излучение очень короткой длительности поглощается в облучаемом объекте (в данном случае – живых тканях организма), что приводит к быстрому нагреву участка этого объекта. Нагрев приводит к расширению вещества тканей и соответствующему возбуждению ультразвуковых волн. Таким образом, облучение короткими лазерными импульсами приводит к «вибрации» участка ткани и излучению ими ультразвука. Прибор может различить эти звуки на сверхвысоких тонах.
Схема работы прибора. Источник: МИСиС
«В установке лазерное излучение используется для возбуждения ультразвука в двух режимах. В первом, оптико-акустическом, свет поглощается непосредственно в изучаемом объекте (при этом «вибрировать» начинает небольшой участок кровеносного сосуда или опухоли). Возбуждаемые таким образом волны регистрируются множеством приемников (специальной акустической антенной), а сигналы с этих элементов используются в дальнейшем для построения точных изображений объекта, обеспечивающих контраст по поглощению света. Во втором, свет поглощается уже в специальной пластинке, и она начинает «вибрировать». Возбужденные в ней волны используются для исследования объекта способом, схожим со стандартным УЗИ. При этом ультразвуковые волны рассеиваются неоднородностями объекта, и принимаются той же самой акустической антенной. Сигналы с нее используются для построения финальных лазерных ультразвуковых изображений», — рассказал один из соавторов, инженер лаборатории лазерных ультразвуковых методов интроскопических исследований НИТУ «МИСиС» Василий Зарубин.
Устройство установки: 1 — лазер с источником питания; 2 — волоконно-оптическая система доставки лазерного излучения в режиме LU; 3 — система сбора и обработки экспериментальных данных; 4-РС; 5 — матрица детекторов; 6–3D система позиционирования. Источник: МИСиС
Таким образом, аппарат позволяет получать два типа изображений одновременно – оптико-акустические и лазерные ультразвуковые, ч то значительно расширяет его возможности по сравнению со стандартным УЗИ.
Александр Ильин
Нет комментариев