據(jù)外媒報(bào)道，12月24日，麻省理工學(xué)院的工程師設(shè)計(jì)了一種常規(guī)超聲成像的替代方法，這種方法不需要與身體接觸，可用于無法忍受探針進(jìn)入身體的患者，如嬰兒、燒傷患者或皮膚敏感的患者。在掃描志愿者前臂的試驗(yàn)中，研究人員能夠觀察到皮膚以下約5厘米處常見的組織特征，如肌肉、脂肪和骨骼。這些圖像與傳統(tǒng)的超聲波相當(dāng)，是使用聚焦在半米外的遠(yuǎn)程激光產(chǎn)生的。

由于聲波比光傳播到體內(nèi)的距離要長(zhǎng)，因此研究人員首先研究如何在皮膚表面將激光束的光轉(zhuǎn)換成聲波，以便在體內(nèi)成像更深。該團(tuán)隊(duì)選擇了1550 nm激光器，該波長(zhǎng)很容易被水吸收，并且對(duì)眼睛和皮膚都是安全的，有很大的安全邊際。由于皮膚主要由水組成，因此研究小組認(rèn)為皮膚應(yīng)有效吸收該波長(zhǎng)，并且它會(huì)隨著反應(yīng)而升溫和膨脹。當(dāng)它振蕩回到正常狀態(tài)時(shí)，可以預(yù)期皮膚會(huì)產(chǎn)生通過身體傳播的聲波。

研究人員用一個(gè)1550nm的脈沖激光產(chǎn)生聲波，用另一個(gè)調(diào)諧到相同波長(zhǎng)的連續(xù)激光遠(yuǎn)程探測(cè)反射聲波，驗(yàn)證了這一想法。第二個(gè)激光是一個(gè)運(yùn)動(dòng)探測(cè)器，它測(cè)量了聲波從肌肉、脂肪和其他組織反射到皮膚表面所引起的振動(dòng)。反射聲波產(chǎn)生的皮膚表面運(yùn)動(dòng)引起激光頻率的可測(cè)量變化，通過對(duì)全身激光進(jìn)行機(jī)械掃描，研究人員能夠在不同的位置獲取數(shù)據(jù)，并生成該區(qū)域的圖像。

一種新的超聲波技術(shù)利用激光在皮膚下產(chǎn)生圖像，而不像傳統(tǒng)的超聲波探頭那樣與皮膚接觸。新的激光超聲技術(shù)被用來產(chǎn)生一個(gè)人類前臂的圖像（左），這也是使用常規(guī)超聲成像（右）。由X.Zhang等人提供。

研究人員首先利用這一新的裝置，將金屬物體嵌入一個(gè)類似皮膚含水量的明膠模具中進(jìn)行成像。他們用商業(yè)超聲探頭對(duì)同一明膠成像，發(fā)現(xiàn)兩幅圖像相似。然后，他們對(duì)切除的動(dòng)物組織（在本例中是豬皮）進(jìn)行成像，發(fā)現(xiàn)激光超聲可以區(qū)分細(xì)微的特征，如肌肉、脂肪和骨骼之間的界限。

最后，研究小組利用麻省理工學(xué)院人類實(shí)驗(yàn)委員會(huì)批準(zhǔn)的方案，在人類身上進(jìn)行了第一次激光超聲實(shí)驗(yàn)。在掃描了幾名健康志愿者的前臂后，研究人員制作了他們認(rèn)為是第一幅完全非接觸式的人體激光超聲圖像。脂肪、肌肉和組織邊界清晰可見，可與使用商用接觸式超聲探頭生成的圖像相媲美。

研究人員計(jì)劃改進(jìn)他們的技術(shù)，他們正在尋找提高系統(tǒng)性能的方法來解決組織中的細(xì)微特征，他們還希望提高探測(cè)激光的能力。在未來的道路上，他們希望將激光裝置小型化，以便有朝一日激光超聲可以作為便攜式設(shè)備部署。

研究人員Brian W. Anthony說：“我可以想象一個(gè)場(chǎng)景，您可以在家中完成此任務(wù)。早上起床時(shí)，我可以獲得甲狀腺或動(dòng)脈的圖像，并且可以在體內(nèi)進(jìn)行生理成像?！?/p>

Anthony認(rèn)為，科學(xué)家們才剛剛開始探索非接觸激光超聲的可能性。他說：“想象一下，我們已經(jīng)可以做超聲波現(xiàn)在所能做的一切，但是距離很遠(yuǎn)。這為您提供了一種全新的方式，可以在不與患者接觸的情況下查看體內(nèi)的器官并確定深層組織的特性。”?

來源：傳感器專家網(wǎng)?