최근 연구진은MIT 링컨 연구소매사추세츠 종합병원(MGH)의 초음파 연구 및 번역 센터(CURT)의 공동 연구자들은 비접촉 레이저 초음파(NCLUS)라는 새로운 의료 영상 장치를 개발했습니다.
(출처: MIT 링컨 연구소)
이 레이저 기반 초음파 시스템은 장기, 지방, 근육, 힘줄 및 혈관과 같은 신체 내부 특징의 이미지를 제공한다고 합니다. 이 시스템은 또한 뼈의 강도를 측정하고 잠재적으로 질병의 다양한 단계를 추적할 수 있습니다.
"우리의 특허받은 피부 안전 레이저 시스템 개념은 기존 접촉 프로브의 한계를 극복하여 의료용 초음파를 변화시키도록 설계되었습니다."라고 Lincoln Laboratory의 능동 광학 시스템 그룹 수석 연구원이자 수석 연구원인 Robert Haupt는 설명합니다.
Robert Haupt와 선임 직원 Charles Wynn은 이 기술의 공동 발명가이며 그룹 부리더인 Matthew Stowe는 NCLUS 프로그램의 기술 리더십과 감독을 담당하고 있습니다. rajan Gurjar는 시스템 통합 리더이며 Jamie Shaw, Bert Green, Brian Boitnott(현재 Stanford University 재직) 및 Jake Jacobsen은 광학 및 기계 공학과 시스템 구축에 협력했습니다.
최첨단 의료용 초음파 시스템은 몇 밀리미터 이내의 조직 특징을 구별할 수 있지만 이 기술에는 몇 가지 한계가 있습니다.비접촉 레이저 초음파(NCLUS)반면에 초음파 영상 획득 프로세스를 완전히 자동화하여 초음파 검사자의 필요성을 줄이고 작업자의 가변성을 줄일 수 있습니다. 레이저 포지셔닝을 정확하게 재현할 수 있으므로 반복 측정의 변동성이 제거됩니다. 측정은 비접촉식이므로 국부적인 조직 압축이나 이와 관련된 이미지 특징 왜곡이 없습니다. 또한 MRI 및 CT와 유사하게 비접촉 레이저 초음파(NCLUS)는 피부 마커를 활용하여 시간이 지남에 따라 반복되는 스캔을 재현하고 비교할 수 있는 고정된 기준 프레임 기능을 제공합니다. 이 추적 기능을 지원하기 위해 연구실 팀은 초음파 이미지를 처리하고 이미지 간의 변화를 감지하는 소프트웨어를 개발했습니다.
비접촉 레이저 초음파(NCLUS)는 수동 가압이나 커플링 젤(접촉 프로브에 필요함)이 필요하지 않아 신체 부위가 아프거나 민감한 환자, 허약한 상태 또는 위험에 처한 환자에게도 적합합니다. 감염의. 이 기술을 통해 화상이나 외상 환자, 수술 중 심부 조직에 직접 개구부가 있는 환자, 집중 치료가 필요한 미숙아, 목 및 척추 부상 환자, 원격 감염 질환 환자의 영상 촬영이 가능합니다.
사용하여펄스 레이저, 빛 에너지는 공기를 통해 피부 표면으로 전달되며, 빛이 피부에 들어가면 빠르게 흡수됩니다. 광 펄스는 순간적으로 국부적인 가열을 일으키고 열탄성 과정을 통해 피부를 빠르게 변형시키며, 이는 초음파 소스 역할을 하는 초음파를 생성합니다.
광 펄스는 피부에 통증을 주지 않으면서 실제 의료용 초음파와 비슷한 주파수로 충분한 초음파 출력을 생성합니다. 연구팀은 광학 캐리어 파장 선택에 대한 특허를 받았으며 광음향 프로세스는 피부색이나 조직 거칠기와 관계없이 일관된 초음파 소스를 생성하도록 설계되었습니다.
조직 내에서 되돌아오는 초음파 에코는 피부 표면에 국부적인 진동으로 나타나며, 이는 매우 민감한 전용 레이저 도플러 진동계로 측정됩니다.
