全球首张人类激光超声波图像问世

2019-12-21 10:50

与其他成像方法相比，超声成像具有非电离、成本相对较低、便于携带等优点。

如果需要进行超声波检查，但患者不能忍受探针接触皮肤，例如婴儿或烧伤患者，则需要更好的技术。

现在，麻省理工学院的科学家们找到了一个解决方案；他们已经开发了一种新的激光超声波技术，一种不需要与身体接触就能看到病人内部的超声波技术。该方法利用对眼睛和皮肤均安全的激光系统远程成像人体内部。

为了进行测试，科学家们对几名志愿者的前臂进行了成像，并观察了皮肤以下约6厘米处的肌肉、脂肪和骨骼等常见组织特征。这些图像与传统的超声波类似，是用远程激光聚焦在半米外的志愿者身上产生的。

图片来源：麻省理工

麻省理工学院机械工程系和医学工程与科学研究所（IMES）的首席研究科学家布莱恩·安东尼说：“我们在激光超声波的研究上才刚刚开始。想象一下，我们可以做超声波能做的所有事情。这给了你一种全新的方式来观察身体内部的器官，并确定深层组织的性质，而无需与病人接触。”

为了发展这项技术，科学家们选择了1550纳米的激光，这种波长的激光极易被水吸收（而且对眼睛和皮肤都很安全，有很大的安全裕度）。

科学家们用一台1550纳米的脉冲激光来产生声波，另一台调到相同波长的连续激光来远程探测反射声波。这第二层是一个灵敏的运动探测器，它测量由声波反射到肌肉、脂肪和其他组织引起的皮肤表面振动。反射声波产生的皮肤表面运动引起激光频率的变化，可以测量。通过机械地扫描全身的激光，科学家可以在不同的位置获取数据，并生成该区域的图像。

科学家们现在正计划改进他们的技术，他们正在寻找提高系统性能的方法，以解决组织中的细微特征。他们也在寻求提高探测激光的能力。未来，他们希望将激光装置小型化，成为便携式设备。