В России разработали новый ультразвуковой оптико-акустический томограф

Группа ученых из НИТУ «МИСиС» разработала двойную систему томографии. Устройство одновременно создает оптико-акустические и лазерные ультразвуковые изображения ткани. Об аппарате для наблюдения раковых опухолей и визуализации сосудов разработчики рассказали в журнале Photoacoustics.

При оптико-акустическом эффекте объект поглощает лазерное излучение очень короткой длительности. Поглощение, в свою очередь, приводит к быстрому нагреву участка объекта. Нагрев вызывает расширение вещества тканей, расширение возбуждает ультразвуковые волны. Таким образом, облучение короткими лазерными импульсами приводит к «вибрации» участка ткани и излучению ультразвука. Если говорить грубо, то живой орган «пищит» на сверхвысоких тонах.

В лаборатории лазерных ультразвуковых методов интроскопических исследований НИТУ «МИСиС» разработали аппарат, который работает в двух режимах. В первом, оптико-акустическом, свет поглощается непосредственно в изучаемом объекте (кровеносном сосуде или опухоли). Вибрации объекта регистрируются множеством приемников и используются для построения точных изображений объекта, обеспечивающих контраст по поглощению света.

Во втором, лазерном ультразвуковом режиме, свет поглощается уже в специальной пластинке, и она начинает «вибрировать». Ультразвуковые волны пластинки рассеиваются неоднородностями объекта и принимаются той же акустической антенной. Сигналы с нее используются для построения финальных лазерных ультразвуковых изображений.

Таким образом, аппарат позволяет получать два типа изображений одновременно: оптико-акустические и лазерные ультразвуковые. Изображения первого типа дают оптический контраст — позволяют хорошо различать участки, по-разному поглощающие оптическое излучение. Второй тип изображений обеспечивает акустический контраст — позволяет хорошо различать участки, по-разному отражающие ультразвуковые волны.

Разработка решает проблему слабого контраста и низкого разрешения УЗИ-изображения. Аппарат позволяет наблюдать ткани, которые слабо различимы ультразвуком, но имеют разную поглощающую способность. К таковым относят и раковые опухоли.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.