Sekelompok ilmuwan dari NUST "MISiS" telah mengembangkan sistem universal USG optik-akustik, berdasarkan penggunaan gelombang ultrasonik dan radiasi laser. Ini dapat digunakan untuk mendapatkan gambar patologi internal, termasuk deteksi tumor berukuran kecil yang tidak diperbaiki oleh USG konvensional. Hasilnya diterbitkan dalam jurnal ilmiah internasional
Photoacoustics .
Sangat menarik bahwa pengembangan dilakukan oleh spesialis dari laboratorium dengan nama (perhatian!)
"Diagnosis laser-ultrasonik dari struktur dan sifat-sifat batuan dan material struktural yang heterogen", yang dipimpin oleh
Prof. Alexander A. Karabutov, Ph.D.Tampaknya - di mana para penambang dan di mana onkologi?
Namun, metode spektroskopi ultrasonik laser yang dipelajari oleh spesialis laboratorium ternyata sangat universal sehingga teknologi yang dibuat atas dasar ini dapat diterapkan di berbagai bidang.
Kami sudah
menulis di "Habré" tentang perangkat yang dibuat di laboratorium untuk mendeteksi cacat pada bagian pesawat berukuran 50 mikron, diluncurkan ke produksi skala kecil. Dan sekarang - perkembangan baru di bidang teknologi medis.
Seperti yang dikatakan pencipta, awalnya sistem dibuat untuk memvisualisasikan pembuluh darah. Namun, dalam perjalanan penelitian ternyata bahwa peralatan juga berlaku untuk memeriksa jaringan keras (misalnya, gigi) dan untuk mendiagnosis formasi onkologis dalam jaringan lunak.
Faktanya adalah bahwa metode USG standar karena kontras rendah dan kualitas gambar tidak memungkinkan, misalnya, untuk membedakan tumor kanker dari jaringan sehat pada tahap awal. Pengakuan percaya diri hanya mungkin jika ukuran tumor melebihi 1 cm.
Perkembangan kami, bagaimanapun, memberikan dokter dengan tidak hanya gambar USG standar, tetapi juga informasi tambahan tentang jaringan-jaringan yang tidak dapat dibedakan secara akustik (menggunakan ultrasound), tetapi pada saat yang sama memiliki kapasitas penyerapan yang berbeda. Tumor kanker juga termasuk dalam jaringan tersebut.
Seluruh sistem didasarkan pada fenomena fisik yang terkenal - efek optik-akustik. Ini terdiri dari yang berikut: radiasi laser dengan durasi yang sangat singkat diserap pada objek yang diradiasi (dalam hal ini, jaringan tubuh yang hidup), yang mengarah pada pemanasan cepat dari situs objek ini. Pemanasan mengarah ke perluasan materi jaringan dan eksitasi yang sesuai dari gelombang ultrasonik. Dengan demikian, iradiasi dengan pulsa laser pendek menyebabkan "getaran" dari situs jaringan dan emisi USG oleh mereka. Secara kasar, organ hidup “mencicit” dengan nada sangat tinggi.
Skema perangkat“Dalam instalasi, radiasi laser digunakan untuk menggairahkan ultrasound dalam dua mode. Pada akustik optik pertama, cahaya diserap langsung pada objek yang diteliti (dalam hal ini, sebagian kecil pembuluh darah atau tumor mulai "bergetar"). Gelombang bersemangat dengan cara ini direkam oleh berbagai penerima (antena akustik khusus), dan sinyal dari elemen-elemen ini digunakan di masa depan untuk membangun gambar yang akurat dari objek, memberikan kontras dalam penyerapan cahaya - menjelaskan salah satu rekan penulis, insinyur laboratorium metode laser ultrasonik studi introskopi NUST "MISiS" dengan mudah
Zarubin .
Foto pengaturan eksperimental: 1 - laser dengan sumber daya; 2 - sistem pengiriman laser serat optik dalam mode LU; 3 - sistem untuk mengumpulkan dan memproses data eksperimental; 4-RS; 5 - matriks detektor; Sistem penentuan posisi 6–3D.- Dalam mode ultrasonik laser kedua, cahaya sudah diserap di piring khusus, dan mulai "bergetar". Gelombang bersemangat di dalamnya digunakan untuk memeriksa objek dengan cara yang mirip dengan USG standar. Dalam hal ini, gelombang ultrasonik tersebar oleh ketidakhomogenan objek, dan diterima oleh antena akustik yang sama. Sinyal dari itu digunakan untuk membangun gambar ultrasonografi laser akhir. "Akibatnya, perangkat berbasis ultrasound laser memungkinkan untuk mendeteksi tumor pada tahap awal, dengan ukuran kurang dari satu milimeter.
Saat ini, tim peneliti sedang meningkatkan karakteristik prototipe eksperimental sistem, serta mengadaptasinya untuk tugas-tugas tertentu.