Новости всё Hi-Tech - iCity.life Нижний Новгород

Наверняка каждый из нас хотя бы раз в жизни делал УЗИ и знает, как выглядит установка для проведения этого обследования. Даже самые маленькие аппараты, именуемые «портативными», имеют примерно такие же размеры, как ЭЛТ-мониторы из середины 90-х. И хотя это не самый точный способ исследования органов, он все равно остается одним из самы популярных, во многом из-за своей стоимости по сравнению с МРТ. Ученые постоянно ведут разработку в данном направлении, и на днях даже смогли испытать инновационный аппарат для УЗИ на человеке.

Зачем делают УЗИ

В основном УЗИ применяется для создания «снимков» внутренних органов человека. Традиционные аппараты УЗИ используют приборы с кристаллами кварца, проходя через которые электрический ток заставляет их вибрировать и испускать ультразвуковые волны, проходящие сквозь ткани человека. Отражаясь по-разному от разных органов, волны возвращаются обратно, что улавливается датчиком. Изменения преобразуются в электрический импульс и проецируются на экране в виде привычного нам изображения.

В то же время УЗИ имеет большие проблемы с точностью. Последняя, в частности, зависит от того, с какой силой врач прижимает аппарат к телу пациента. Поэтому те, кто находят хорошего специалиста УЗИ, ходят только к нему — здесь очень сильно выражен человеческий фактор.

Что такое бесконтактное УЗИ

Да, чтобы сделать УЗИ, вовсе не обязательно обмазываться специальной жидкостью (ну, почти) и ощущать, как врач водит датчик по определенному участку тела. Бесконтактное УЗИ работает в соответствии с фотоакустическим методом: в этом случае поверхность кожи освещается лазерным лучом, который возбуждает колебания в тканях. Тем не менее приемник этого луча (пьезоэлектрический датчик) все равно фиксируется на коже. Поэтому ученые разработали полностью бесконтактный способ ультразвукового исследования.

Для своей разработки исследователи из Массачусетского технологического института задействовали модель, при которой лазер является не только возбудителем колебаний в тканях человека, но и также приемником обратного сигнала. В качестве источника был использован лазер, излучающий свет с длиной волны 1540 нанометров. Приемником выступил лазерный виброметр с длиной волны 1550 нанометров.

Суть метода в том, что когда лазерный луч попадает на кожу, он периодически нагревает ее, вызывая расширение. Из-за этого появляются ультразвуковые колебания, которые и распространяются в глубь тканей, чтобы впоследствии полученная картина отобразилась на экране монитора врача.

Испытания проходили с помощью четырех добровольцев, на предплечья которых проецировались лазерные лучи. По итогу исследования ученые получили снимки предплечья, на которых видно не только кожу и мышцы, но и кость. Далее результаты сравнили с данными, полученными с помощью классического способа УЗИ, чтобы убедиться в правдивости показаний.

Самое точное УЗИ

Исследователи считают, что разработанный ими метод УЗИ является одним из самых точных, поскольку в данном случае свет почти не проникает в глубь ткани. За счет этого луч концентрируется на поверхности кожи, что позволяет увеличить амплитуду ультразвука, проникающего в тело.

Первыми пользователями прибора, конечно же, станут врачи и медработники, имеющие необходимую квалификацию в области использования УЗИ. Когда подобное оборудование появится в России, непонятно — хотя испытания на человеке прошли успешно, необходимо сертифицировать разработку, чтобы она соответствовала международным стандартам здравоохранения.