Forscher verbessern Ultraschall-Bildgebung

Ultraschall-Technologie könnte bald ein bedeutendes Upgrade , das es ihr ermöglicht, qualitativ hochwertige , hochauflösende Bilder , dank der Entwicklung einer neuen Schlüsselmaterial von einem Team von Forschern , die ein Professor in der Abteilung für Biomedizinische Technik an der Texas A gehören Erzeugnisse erleben

Das Material , das umwandelt Ultraschall Wellen in optische Signale, um ein Bild zu erzeugen, verwendet werden kann , ist das Ergebnis einer Zusammenarbeit von Texas A

Advanced Materials .

Die modifizierte Material , bekannt als ein " Metamaterialien ", bietet erhebliche Vorteile gegenüber herkömmlichen Ultraschalltechnik , die Bildern, indem Ultraschallwellen in elektrische Signale erzeugt , erklärt Yakovlev . Obwohl die Technologie hat sich im Laufe der Jahre fortgeschritten - denken Sie an die Verbesserung der Sonogramm Bilder - es ist immer noch weitgehend von Bandbreite und Empfindlichkeit Einschränkungen eingeschränkt , sagt er. Diese Einschränkungen , fügt er hinzu, waren das Haupthindernis , wenn es um qualitativ hochwertige Bilder, die als leistungsstarke Diagnoseprogramme dienen kann kommt .

Das von Yakovlev und seine Kollegen entwickelt Metamaterial unterliegt nicht solche Beschränkungen, vor allem weil es wandelt Ultraschallwellen in optische Signale anstatt elektrische, . Die optische Verarbeitung des Signals nicht die Bandbreite oder die Empfindlichkeit des Wandlers (Konverter) zu begrenzen - und das ist wichtig für die Herstellung von sehr detaillierten Bildern, sagt Jakowlew.

" Eine hohe Bandbreite ermöglicht Ihnen die Änderung des Abstandes der Schallwellen mit hoher Präzision zu probieren ", Yakovlev stellt . " Daraus ergibt sich ein Bild, das detaillierter zeigt . Eine höhere Empfindlichkeit ermöglicht tiefer im Gewebe , um zu sehen , was darauf hindeutet, wir haben das Potenzial , um Bilder , die zuvor nicht möglich gewesen wäre mit herkömmlichen Ultraschall-Technologie zu generieren. "

In anderen Worten kann das neue Material Ultraschallgeräte zu ermöglichen, zu sehen, was sie noch nicht in der Lage gewesen , zu sehen . Das Fort signifikant verstärken könnte eine Technologie, die in einer Vielzahl von biomedizinischen Anwendungen eingesetzt wird. Abgesehen davon, dass für die Visualisierung Föten während der routinemäßigen und Notfallversorgung verwendet wird Ultraschall zu Diagnosezwecken in Fälle von Trauma und sogar als Mittel zur Zerschlagung Gewebe und beschleunigen die Auswirkungen von Medikamenten -Therapien eingesetzt.

Während Yakovlev Forschung ist noch nicht bereit für die Integration in Ultraschall-Technologie hat sich erfolgreich gezeigt, wie konventioneller Technik wesentlich mit der die durch sein Team neu Engineering Materials verbessert werden kann, stellt er fest.

Das Material , stellt er fest , besteht aus golden -Nanostäbchen in einem Polymer wie Polypyrrol bekannt eingebettet. Ein optisches Signal wird in dieses Material , wenn sie mit interagiert und von eingehenden Ultraschallwellen , bevor sie durch das Material modifiziert gesendet. Eine Erfassungseinrichtung würde dann lesen Sie die veränderten optischen Signals , die Analyse der Veränderungen in den optischen Eigenschaften , um eine höhere Bildauflösung zu verarbeiten , erklärt Yakovlev .

" Wir entwickelten ein Material, das die optische Signalverarbeitung von Ultraschall ermöglichen würde ", erklärt Yakovlev . " Nichts wie dieses Material kommt in der Natur , so dass wir ein Material, das die Eigenschaften brauchten wir bieten würde entwickelt . Es hat eine höhere Empfindlichkeit und größere Bandbreite . Wir können von 0 bis 150 MHz , ohne die Empfindlichkeit zu gehen. Die heutige Technologie erfährt in der Regel mit einem erheblichen Rückgang Empfindlichkeit um 50 MHz .

"Dies Metamaterials kann effizient eine akustische Welle in ein optisches Signal umzuwandeln , ohne die Bandbreite des Wandlers , und sein Potential biomedizinische Anwendungen stellen die erste praktische Durchführung dieser Metamaterialien ".