与MRI兼容的光学超声系统将允许医生快速切换模式以获得最佳视野。
生物

超声波是最常见的医学成像工具之一,传统电子超声波设备笨重,不能同时使用其他成像技术。

一个新的超声系统,利用光学、而不是电子元件,可以提高性能,同时使医生在如何使用超声波诊断和治疗医疗问题方面具有更大的灵活性。

使全光学超声实用的常规临床使用


在光学学会(OSA)期刊“生物医学光学快报”,研究人员首次证明了使用全光超声成像仪进行视频传输,生物组织的实时二维成像。成就是一个重要的一步使全光学超声实用的常规临床使用。

因为他们不需要电子元件的成像探针,利用超声波系统可以安全使用的同时,磁共振成像(MRI)扫描。这将使医生更全面地了解感兴趣区域周围的组织,如肿瘤或血管。

“利用超声成像探测图像引导干预有可能彻底改变,“欧文·阿勒斯说,伦敦大学学院。“缺乏电子设备和由此产生的MRI兼容性将允许真正的多模态图像引导,有可能只是传统电子产品成本的一小部分的探针。”“

光束扫描镜内置到设备提高图像质量,并有可能获得图像在不同模式。在临床环境中,这将允许医生之间迅速切换模式在一个仪器适合手头的任务。获取不同类型的图像使用传统的超声波系统通常需要单独的专门调查。

“扫描镜提供的灵活性将允许在二维和三维成像之间进行无缝切换,以及图像分辨率和穿透深度之间的动态调整权衡,无需更换成像探头,“把一切说。

“尤其是在微创介入环境中,换用成像探头具有很强的破坏性,扩展过程时间和介绍风险的病人。”“

消除电子


传统超声成像系统使用电子传感器阵列发射高频声波进入组织和接收反射。然后,计算机构建组织的图像。

相比之下,全光学超声成像仪利用光来发射和接收超声波。脉冲激光用来产生超声波,扫描镜控制波进入组织的位置。光纤传感器接收反射波。

传统的超声波设备的电子元件使他们很难使小型化,供内部使用所以大多数现有的超声波设备很大,手持探针对皮肤。

虽然已经开发出一些高分辨率微创超声探头,它们对于常规的临床应用来说太贵了。光学组件很容易实现小型化和小超声波探测器可能会大大减少昂贵的制造比紧凑型电子超声波系统,研究人员说。

加快图像处理速度


生成图像,全光超声系统必须从多个光源位置获取数据,将它们组合在一起,然后创建一个可视化,重建正在成像的区域。

先前研究人员演示了使用利用超声波来生成高质量的2 d和3 d图像,但获取图片花了几个小时,使这些设备太慢,不能用于临床环境。新示范是第一个获得和显示图像和利用超声波在视频。

“通过结合新的成像模式,新型光学超声材料,优化的超声源几何结构和高度敏感的光纤超声波探测器,我们获得的图像帧速率比目前最先进的技术快三个数量级,“把一切说。

医疗多工具


光学超声波系统本质上是更通用的电子同行,因为他们可以产生声音更大的带宽。Alles和他的同事演示了如何操纵光源来产生低频超声波,导致更大的渗透进组织,或高频超声,提供更高分辨率的图像在较浅的深度。

该小组测试了他们的原型系统由已故斑马鱼成像以及他们操纵的猪动脉来模拟脉动血液的动力学。演示显示成像功能与电子高频超声波系统,的帧率持续15赫兹,动态范围30分贝,穿透深度为6毫米,分辨率为75×100微米。

为了适应临床应用的技术,研究人员正在努力开发一种长弹性成像探测徒手操作,以及用于内窥镜应用的微型版本。

//www.bjgzb.com/wp-content/uploads/2018/07/a-bia.jpg//www.bjgzb.com/wp-content/uploads/2018/07/a-bia-300x300.jpg戴维奥里奥登生物三维生物医学,医学技术,技术
超声波是最常见的医学成像工具之一,传统的电子超声设备往往体积庞大,不能与其他成像技术同时使用。一种新型的光学超声系统,而不是电子元件,可以在给医生带来显著效果的同时提高性能…