اخیراً محققان درآزمایشگاه لینکلن MITو همکاران در مرکز تحقیقات و ترجمه اولتراسوند (CURT) در بیمارستان عمومی ماساچوست (MGH) یک دستگاه تصویربرداری پزشکی جدید ایجاد کرده اند: اولتراسوند لیزر غیر تماسی (NCLUS).
(منبع: آزمایشگاه MIT لینکلن)
گفته می شود که این سیستم اولتراسوند مبتنی بر لیزر تصاویری از ویژگی های داخلی بدن مانند اندام ها، چربی ها، ماهیچه ها، تاندون ها و رگ های خونی ارائه می دهد. این سیستم همچنین می تواند قدرت استخوان را اندازه گیری کند و به طور بالقوه مراحل مختلف بیماری را ردیابی کند.
محقق اصلی رابرت هاپت، کارمند ارشد گروه سیستمهای نوری فعال آزمایشگاه لینکلن، توضیح میدهد: «مفهوم سیستم لیزر ایمن پوست ثبت شده ما برای تغییر سونوگرافی پزشکی با غلبه بر محدودیتهای پروبهای تماسی معمولی طراحی شده است.
رابرت هاوپت و چارلز وین، عضو ارشد این فناوری، مخترعان این فناوری هستند و متیو استو، معاون رهبر گروه، مسئول رهبری فنی و نظارت بر برنامه NCLUS است. راجان گورجار رهبر یکپارچهساز سیستم است و جیمی شاو، برت گرین، برایان بویتنات (اکنون در دانشگاه استنفورد) و جیک جاکوبسن در مهندسی نوری و مکانیک و ساخت سیستم همکاری کردند.
در حالی که پیشرفتهترین سیستمهای سونوگرافی پزشکی میتوانند ویژگیهای بافت را در عرض چند میلیمتر تشخیص دهند، این فناوری محدودیتهایی دارد.سونوگرافی لیزری غیر تماسی (NCLUS)از سوی دیگر، ممکن است نیاز به سونوگرافیک را کاهش دهد و تنوع اپراتور را با خودکارسازی کامل فرآیند گرفتن تصویر اولتراسوند کاهش دهد. موقعیت یابی لیزری را می توان با دقت بازتولید کرد، بنابراین تغییرپذیری اندازه گیری های مکرر را از بین می برد. از آنجایی که اندازه گیری غیر تماسی است، هیچ فشردگی بافت موضعی یا اعوجاج ویژگی تصویر مرتبط با آن وجود ندارد. علاوه بر این، مشابه MRI و CT، سونوگرافی لیزری بدون تماس (NCLUS) از نشانگرهای پوستی برای ارائه یک چارچوب ثابت از عملکرد مرجع برای بازتولید و مقایسه اسکن های مکرر در طول زمان استفاده می کند. برای پشتیبانی از این عملکرد ردیابی، تیم آزمایشگاه نرم افزاری را برای پردازش تصاویر اولتراسوند و تشخیص هرگونه تغییر بین تصاویر توسعه داد.
سونوگرافی لیزری بدون تماس (NCLUS) نه به فشار دستی نیاز دارد و نه به ژل جفت کننده (که برای پروب های تماسی مورد نیاز است)، بنابراین برای بیمارانی که قسمت های دردناک یا حساس بدن دارند، در وضعیت شکننده هستند یا در معرض خطر هستند نیز مناسب است. از عفونت این فناوری امکان تصویربرداری از بیماران سوختگی یا تروما، بیمارانی که در حین جراحی دهانه مستقیمی به بافت عمیق دارند، نوزادان نارس نیازمند مراقبت های ویژه، بیماران مبتلا به آسیب های گردن و ستون فقرات و بیماران مبتلا به بیماری های عفونی از راه دور را می دهد.
با استفاده از aلیزر پالسیانرژی نور از طریق هوا به سطح پوست منتقل می شود، جایی که نور پس از ورود به پوست به سرعت جذب می شود. پالس نور باعث گرمای موضعی آنی می شود و به سرعت پوست را از طریق یک فرآیند ترموالاستیک تغییر شکل می دهد، که به نوبه خود امواج اولتراسوند را تولید می کند که به عنوان منبع اولتراسوند عمل می کند.
پالس نور قدرت اولتراسوند کافی را با فرکانس قابل مقایسه با اولتراسوند پزشکی واقعی بدون ایجاد درد برای پوست تولید می کند. تیم تحقیقاتی انتخاب طول موج های حامل نوری را به ثبت رساند و فرآیند فوتوآکوستیک برای تولید منبع ثابت اولتراسوند، مستقل از رنگ پوست یا زبری بافت طراحی شده است.
پژواک های اولتراسوندی که از داخل بافت برمی گردند به صورت ارتعاشات موضعی روی سطح پوست ظاهر می شوند که توسط یک ارتعاش سنج داپلر لیزری بسیار حساس و اختصاصی اندازه گیری می شوند.
