Najszybszy ultrasonograf świata dokona przełomu?

Czy najszybszy ultrasonograf świata dokona przełomu w medycynie?

Aktualizacja: 17.10.2017 18:16 Publikacja: 16.10.2017 18:41

Funkcjonalne obrazowanie ultradźwiękowe pozwoli zaobserwować wszystkie zmiany w mózgu

Funkcjonalne obrazowanie ultradźwiękowe pozwoli zaobserwować wszystkie zmiany w mózgu

Foto: auremar - stock.adobe.com

Zespołowi naukowców pod kierownictwem znanego fizyka, prof. Mickaela Tantera udało się po raz pierwszy zapisać aktywność mózgu wcześniaka podczas odpoczynku i napadu padaczkowego. Stało się to możliwe dzięki zastosowaniu nowej nieinwazyjnej technologii ultrasonograficznej. Wynalazek prof. Tantera, opisany niedawno w czasopiśmie Science Translational Medicine, oferuje szeroki zakres neuroobrazowania mózgu bez szkody dla zdrowia i w niespotykanych dotąd okolicznościach. Wysoka rozdzielczość, szybka obsługa, bezpieczna i przenośna konstrukcja to prawdziwa rewolucja w ultrasonografii.

Aktualne narzędzia, w tym funkcjonalny rezonans magnetyczny (fMRI), pozytonowa tomografia emisyjna (PET) i tomografia komputerowa (CT), mimo wysokiej skuteczności mają duże ograniczenia. Rozmiar, hałaśliwość, brak mobilności często stanowią poważne utrudnienie w przeprowadzeniu diagnostyki.

Nowa technika prof. Tantera, podobnie jak popularne USG, opiera się na sonografii, czyli generowaniu obrazów przez odbijanie fal ultradźwiękowych. Zwykłego ultrasonografu nie stosuje się w neurochirurgii, ponieważ pozwala jedynie na obrazowanie przepływu krwi w dużych naczyniach krwionośnych.

Aby zobaczyć subtelną aktywność neuronów mniejszych naczyń mózgu, gdzie przepływ krwi jest mniej intensywny, konieczna była większa, dotąd nieosiągalna wrażliwość sprzętowa. Urządzenie prof. Tantera zawdzięcza błyskawiczne obrazowanie dedykowanym algorytmom przetwarzania danych.

Nagrywanie aktywności mózgowej wcześniaków jest wynikiem owocnej współpracy badacza z jego kolegą, pediatrą prof. Olivierem Baudem ze szpitala dziecięcego Roberta Debré w Paryżu. To bezprecedensowe osiągnięcie, wytyczające drogę wejścia urządzeń ultrasonograficznych w świat neurologii klinicznej.

Dźwięki w medycynie

Pierwsza próba Mickaela Tantera usprawnienia technologii ultrasonograficznej rozpoczęła się w 1999 r. Udało mu się uzyskać ultraszybki zapis w oparciu o transmisje fal płaskich zamiast zwykłych sygnałów z pasmami sekwencyjnymi. Dzięki złożonemu algorytmowi, urządzenie mogło wytwarzać ponad 10 tys. obrazów na sekundę (fps) w porównaniu z konwencjonalnymi technikami, które osiągają 50 klatek na sekundę.

Obraz dźwięku

– Maszyna była duża jak szafa i potrzebowaliśmy 45 minut, aby przetworzyć wszystkie zebrane dane – wspomina prof. Tanter. – Musieliśmy poczekać do 2008 r., aż możliwości komputerów rozwiną się do tego stopnia, żeby dokonywać zapisu w czasie rzeczywistym. Wtedy powstał 50-krotnie wrażliwszy ultrasonograf o wysokiej rozdzielczości. Pozwoliło to także na pomiar nowych parametrów w badaniach klinicznych.

– Dzięki temu ultraszybkiemu obrazowi widzimy mechaniczne drgania ciała, jak te wytwarzane przez uderzenie serca i oddychanie. Dzięki skupieniu wiązki ultradźwiękowej na określonym narządzie możemy też stworzyć wibrację i badać w sposób nieinwazyjny dowolną część ciała, podobnie jak lekarz robi to przy pomocy rąk. Sejsmologia ludzkiego ciała może stać się podstawą diagnozy. A zwiększenie rozdzielczości obrazu jeszcze bardziej będzie alternatywą dla aktualnie używanych w fMRI metod kontrastowych. ©?

Zespołowi naukowców pod kierownictwem znanego fizyka, prof. Mickaela Tantera udało się po raz pierwszy zapisać aktywność mózgu wcześniaka podczas odpoczynku i napadu padaczkowego. Stało się to możliwe dzięki zastosowaniu nowej nieinwazyjnej technologii ultrasonograficznej. Wynalazek prof. Tantera, opisany niedawno w czasopiśmie Science Translational Medicine, oferuje szeroki zakres neuroobrazowania mózgu bez szkody dla zdrowia i w niespotykanych dotąd okolicznościach. Wysoka rozdzielczość, szybka obsługa, bezpieczna i przenośna konstrukcja to prawdziwa rewolucja w ultrasonografii.

Pozostało 83% artykułu
2 / 3
artykułów
Czytaj dalej. Kup teraz
Nauka
Niesporczaki pomogą nam zachować młodość? „Klucz do zahamowania procesu starzenia”
Nauka
W Australii odkryto nowy gatunek chrząszcza. Odkrywca pomylił go z ptasią kupą
Nauka
Sensacyjne ustalenia naukowców. Sfotografowano homoseksualny akt humbaków
Nauka
Deszcz podczas burzy może uratować życie. Mokra skóra zmniejsza skutki pioruna
Nauka
Odkryto nowy gatunek pterozaura. Latający dinozaur mógł żyć 168 milionów lat temu