近期,麻省理工學院林肯實驗室的研究人員與麻省總醫院(MGH)超聲研究與轉化中心(CURT)的合作者們共同開發了一種全新的醫學像設備,名為非接式激超聲(NCLUS)。據悉,這種基于激的超聲系統能夠提供人部特征的圖像,包括、脂肪、腱和管,并且還能測量骨強度,甚至有可能追蹤疾病的不同階段。(圖片來源:MIT Lincoln Laboratory)

該系統的首席研究人員、林肯實驗室主學系統小組的高級職員Robert Haupt解釋道:“我們獲得專利的皮安全激系統的概念是為了克服傳統接探頭的局限,從而改變醫學超聲波。”Robert Haupt與高級職員查爾斯-懷恩(Charles Wynn)是這項技的共同發明人,而小組副組長馬修-斯托(Matthew Stowe)則負責NCLUS項目的技領導和監督。此外,Rajan Gurjar是系統集商負責人,Jamie Shaw、Bert Green、Brian Boitnott(現就職于斯坦福大學)和Jake Jacobsen則在學和機械工程以及系統構建方面進行合作。

盡管最先進的醫學超聲系統可以分辨出幾毫米范圍的組織特征,但也存在一些局限。而非接式激超聲(NCLUS)通過實現超聲圖像采集過程的完全自化,可能減對超聲技師的需求,并降低作員的可變。激定位可以確再現,從而消除了重復測量的可變。由于測量是非接式的,因此不會出現局部組織實或與之相關的圖像特征失真。此外,與核磁共振像和CT相似,非接式激超聲(NCLUS)利用皮標記提供固定參照框架功能,以重現和比較一段時間的重復掃描。為了支持這種跟蹤功能,實驗室團隊開發了一款件,用于理超聲圖像并檢測圖像之間的任何變化。

非接式激超聲(NCLUS)不需要手,也不需要耦合凝膠(接式探頭需要),因此也非常適合有疼痛或敏部位、于脆弱狀態或有染風險的病人。這一技可以對燒傷或創傷患者、手中直接對深部組織開放的患者、需要重癥監護的早產兒、頸部和脊柱傷的患者以及遠距離傳染病患者進行像。

采用脈沖激,通過空氣向皮表面傳輸能,一旦進就會被迅速吸收。脈沖會瞬間引起局部加熱,并通過熱彈過程使皮迅速變形,進而產生超聲波,起到超聲源的作用。脈沖能產生足夠的超聲波功率,其頻率可與實際醫療超聲波相媲,同時不會對皮任何痛。研究小組對學載波波長的選擇申請了專利,聲過程旨在產生一致的超聲源,不或組織糙度的影響。從組織部返回的超聲回波以局部振的形式出現在皮表面,由高靈敏度的專用激多普勒測振儀進行測量。