Створено портативний сканер для отримання 3D-зображень органів

Дослідники Університетського коледжу Лондона повідомили, що винахід виявляє порушення в роботі опорно-рухової системи за кілька хвилин.

Європейські фізики створили пристрій, що дає змогу отримувати тривимірні фотоакустичні знімки внутрішніх органів людини за допомогою портативних лазерних сканерів, які можна застосовувати для оцінки стану різних тканин тіла людей у режимі реального часу. Про це повідомила пресслужба Університетського коледжу Лондона (UCL).

«Головний наш прорив полягає в тому, що нам вдалося приблизно в 100-1000 разів прискорити отримання зображень порівняно з тим, з якою швидкістю працюють інші системи фотоакустичної томографії. Це дає змогу уникнути змазування, пов’язаного з рухом, і отримувати максимально детальні знімки в режимі реального часу, що відкриває дорогу для візуалізації фізіологічних процесів», – пояснив професор UCL Пол Бірд, чиї слова наводить пресслужба вишу.

Дослідники вже багато років працюють над створенням систем так званої фотоакустичної томографії. Вони дають змогу отримувати зображення внутрішніх органів тіла за допомогою наборів лазерів, що виробляють пучки ультразвукових хвиль під час взаємодії з гемоглобіном у кров’яних клітинах. Ці коливання вловлюються й обробляються за допомогою декількох високочутливих датчиків ультразвуку та об’єднуються в тривимірне або двомірне зображення.

Такі системи дають змогу отримувати дуже детальні зображення внутрішніх органів з роздільною здатністю в кілька мікрометрів, однак раніше для їхньої роботи було потрібно, щоб піддослідний або пацієнт не здійснював ніяких рухів дуже тривалий час, необхідний для повної реконструкції тривимірного зображення їхніх тканин тіла. Європейські фізики виявили, що цей процес можна прискорити на кілька порядків за допомогою створеного ними оптичного детектора ультразвукових коливань.

Він являє собою набір із двох спеціальних дзеркал і гнучкого полімерного прошарку, що розділяє їх, який уловлює коливання, породжувані ультразвуком у товщі тіла пацієнта, і передає їх на дзеркала. Форма дзеркал змінюється під впливом цих коливань, що дає змогу вловити їх за допомогою набору з безлічі променів лазера, якими опромінюються дзеркала. Це дає змогу отримувати тривимірні знімки органів за кілька секунд і отримувати двовимірні зображення і відео в режимі реального часу.

Роботу цього сканера вчені успішно перевірили в дослідах з вивчення стану судин кінцівок, глибинних шарів шкіри, а також суглобів кистей і пальців рук у 10 пацієнтів, які страждали від діабету, ревматоїдного артриту і раку грудей. Таким чином можна виявити наявність вогнищ запалень, артриту та інших порушень у роботі опорно-рухової системи за кілька хвилин, тоді як раніше така діагностика займала близько години часу, що значно підвищує комфортність цієї процедури для пацієнтів, підсумували дослідники.