एक कैंसर ट्यूमर की चीख: NUST "MISiS" के वैज्ञानिकों ने कैंसर के निदान के लिए एक लेजर अल्ट्रासाउंड विकसित किया है

NUST "MISiS" के वैज्ञानिकों के एक समूह ने अल्ट्रासोनिक तरंगों और लेजर विकिरण के उपयोग के आधार पर ऑप्टिकल-ध्वनिक अल्ट्रासाउंड की एक सार्वभौमिक प्रणाली विकसित की है। इसका उपयोग आंतरिक विकृति की छवियों को प्राप्त करने के लिए किया जा सकता है, जिसमें छोटे आकार के ट्यूमर का पता लगाना शामिल है जो पारंपरिक अल्ट्रासाउंड द्वारा तय नहीं किए गए हैं। परिणाम अंतर्राष्ट्रीय वैज्ञानिक पत्रिका फोटोएचेक्सिक्स में प्रकाशित हुए हैं।



यह दिलचस्प है कि विकास प्रयोगशाला से विशेषज्ञों द्वारा नाम (ध्यान!) "चट्टानों और विषम संरचनात्मक सामग्री की संरचना और गुणों के लेजर-डायग्नोस्टिक" के रूप में किया गया था, जिसका नेतृत्व प्रो अलेक्जेंडर ए। काराबुटोव, पीएच.डी.

ऐसा लगता है - जहां खनिक हैं और जहां ऑन्कोलॉजी है?



हालांकि, प्रयोगशाला के विशेषज्ञों द्वारा अध्ययन किए गए लेजर अल्ट्रासोनिक स्पेक्ट्रोस्कोपी की विधि इतनी सार्वभौमिक थी कि इस आधार पर बनाई गई तकनीकों को विभिन्न प्रकार के क्षेत्रों में लागू किया जा सकता है।

हमने पहले ही "हैबे" पर एक उपकरण के बारे में लिखा था जो विमान के कलपुर्जों के 50 माइक्रोन आकार के दोषों का पता लगाने के लिए प्रयोगशाला में बनाए गए एक उपकरण के रूप में शुरू किया गया था। और अब - चिकित्सा प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में एक नया विकास।



जैसा कि रचनाकारों ने कहा, शुरू में रक्त वाहिकाओं की कल्पना करने के लिए प्रणाली बनाई गई थी। हालांकि, अनुसंधान के दौरान यह पता चला कि तंत्र कठोर ऊतकों (उदाहरण के लिए, दांत) की जांच करने और नरम ऊतकों में ऑन्कोलॉजिकल संरचनाओं के निदान के लिए भी लागू है।

तथ्य यह है कि कम विपरीत और छवि गुणवत्ता के कारण मानक अल्ट्रासाउंड विधियां, उदाहरण के लिए, एक प्रारंभिक चरण में स्वस्थ ऊतकों से कैंसर के ट्यूमर को भेद करने की अनुमति नहीं देती हैं। विश्वास की मान्यता केवल तभी संभव है जब ट्यूमर का आकार 1 सेमी से अधिक हो।

हमारा विकास, हालांकि, डॉक्टर को न केवल मानक अल्ट्रासाउंड छवियों के साथ प्रदान करता है, बल्कि उन ऊतकों के बारे में भी अतिरिक्त जानकारी देता है जो कि ध्वनिक रूप से अलग-अलग हैं (अल्ट्रासाउंड का उपयोग करके), लेकिन एक ही समय में अलग-अलग अवशोषण क्षमता होती है। कैंसर के ट्यूमर भी ऐसे ऊतकों से संबंधित हैं।



पूरी प्रणाली एक प्रसिद्ध भौतिक घटना पर आधारित है - ऑप्टिकल-ध्वनिक प्रभाव। इसमें निम्नलिखित शामिल हैं: बहुत कम अवधि के लेजर विकिरण को विकिरणित वस्तु (इस मामले में, शरीर के जीवित ऊतकों) में अवशोषित किया जाता है, जिससे इस वस्तु के स्थल का तेजी से ताप होता है। हीटिंग ऊतक पदार्थ के विस्तार और अल्ट्रासोनिक तरंगों के संबंधित उत्तेजना की ओर जाता है। इस प्रकार, लघु लेजर दालों के साथ विकिरण ऊतक साइट के "कंपन" और उनके द्वारा अल्ट्रासाउंड के उत्सर्जन की ओर जाता है। मोटे तौर पर, अल्ट्रा हाई टोन में एक जीवित अंग "स्क्वीक्स"।


डिवाइस की योजना

“इंस्टॉलेशन में, लेजर विकिरण का उपयोग अल्ट्रासाउंड को दो तरीकों से उत्तेजित करने के लिए किया जाता है। पहले में, ऑप्टिकल-ध्वनिक, प्रकाश को सीधे अध्ययन किए गए ऑब्जेक्ट में अवशोषित किया जाता है (इस मामले में, रक्त वाहिका या ट्यूमर का एक छोटा खंड "कंपन" शुरू होता है)। इस तरह से उत्साहित तरंगों को विभिन्न प्रकार के रिसीवर (एक विशेष ध्वनिक एंटीना) द्वारा दर्ज किया जाता है, और इन तत्वों के संकेतों का उपयोग भविष्य में ऑब्जेक्ट की सटीक छवियों का निर्माण करने के लिए किया जाता है, जो प्रकाश के अवशोषण में एक विपरीत प्रदान करता है - एक समझाया सह-लेखक, NUST "MISiS" के लेजर अल्ट्रासोनिक तरीकों की प्रयोगशाला के इंजीनियर। जरुबिन ।


प्रयोगात्मक सेटअप की तस्वीर: 1 - एक शक्ति स्रोत के साथ लेजर; 2 - एलयू मोड में फाइबर ऑप्टिक लेजर डिलीवरी सिस्टम; 3 - प्रयोगात्मक डेटा एकत्र करने और प्रसंस्करण के लिए एक प्रणाली; RS-4; 5 - डिटेक्टरों का मैट्रिक्स; 6-3D पोजिशनिंग सिस्टम।

- दूसरे में, लेजर अल्ट्रासोनिक मोड, प्रकाश को पहले से ही एक विशेष प्लेट में अवशोषित किया जाता है, और यह "कंपन" करना शुरू कर देता है। इसमें उत्तेजित तरंगों का उपयोग मानक अल्ट्रासाउंड के समान तरीके से ऑब्जेक्ट की जांच करने के लिए किया जाता है। इस मामले में, अल्ट्रासोनिक तरंगें वस्तु की असमानताओं से बिखरी हुई हैं, और एक ही ध्वनिक एंटीना द्वारा प्राप्त की जाती हैं। अंतिम लेजर अल्ट्रासाउंड छवियों के निर्माण के लिए इसका उपयोग संकेतों से किया जाता है। "

नतीजतन, लेजर अल्ट्रासाउंड पर आधारित एक उपकरण एक मिलीमीटर से कम के आकार के साथ, प्रारंभिक चरण में एक ट्यूमर का पता लगाना संभव बनाता है।

वर्तमान में, अनुसंधान टीम प्रणाली के प्रयोगात्मक प्रोटोटाइप की विशेषताओं में सुधार कर रही है, साथ ही साथ इसे विशिष्ट कार्यों के लिए अनुकूल बना रही है।