سیستم جدید تصویربرداری بیومدیکال

محققان دانشگاه پوردو درتلاش برای توسعه ی یک سیستم تصویربرداری بیومدیکال جدید هستند که ترکیبی از تکنولوژی اولتراسوند و نوری است و تشخیص بیماریهای خطرناک را بهبود می بخشد.
تصویربرداری توموگرافی فتوآکوستیک یک روش غیرتهاجمی است که با تبدیل انرژی نوری جذبشده به سیگنال صوتی کار میکند. پالسی از یک اشعه نورانی به داخل بافتها ارسال میشود و افزایش اندک در درجه حرارت که توسط این پالس اتفاق میافتد، با گسترش بافتها و درنتیجه ایجاد پاسخ صوتی همراه است که توسط مبدل اولتراسوند قابلتشخیص است. از دادههای اولتراسوند در تصویربرداری از بافتها استفاده میشود.
هرساله یک مرگ از چهار مورد مرگ گزارششده در ایالاتمتحده براثر بیماری قلبی و سرطان است، همچنین ۳۰ میلیون آمریکایی معادل با ۹ درصد جمعیت این کشور مبتلابه دیابت هستند. بنا بر اطلاعات CDC، هزینه این سه بیماری در ایالاتمتحده بیش از ۷۱۸ میلیارد دلار در سال است؛ بنابراین نیاز به یک سیستم تصویربرداری پزشکی پیشرفته وجود دارد، چراکه تلاش برای تشخیص این بیماریها در مراحل اولیه میتواند منجر به بهبود مراقبت از بیماران شود. توموگرافی فوتوآکوستیک میتواند در تشخیص و کنترل بسیاری از بیماریهای شایع، ازجمله بیماریهای قلبی عروقی، دیابت و سرطان استفاده شود.
از ویژگیهای تکنولوژی توموگرافی فوتوآکوستیک ارائهی اطلاعات بهصورت ترکیبی است. این سیستم قابلیت ارائهی اطلاعات real-time از بافتهای بدن بدون نیاز به عوامل کنتراست و همچنین نفوذ بهتر به عمق نسبت به تکنیکهای نوری متعارف را داراست. نقشهبرداری رسوب چربی درون دیواره شریانی، اندازهگیری آسیب بافت قلبی و بیوپسی تومور از کاربردهای بالقوه این دستگاه است، بیوپسی تومور با استفاده از این سیستم این اطمینان را به جراحان میدهد که تمام تودههای سرطانی بیمار را برداشتهاند.
یکی از چالشهای مطرحشده درباره این دستگاه، افزایش عمق نفوذ و نسبت سیگنال به نویز در طول جذب نوری است. محققان معتقدند تکنیکهای دستکاری نوری برای به حداکثر رساندن تراکم فوتون میتواند بسیار کمککننده باشد. درنتیجه، آنها یک موتور گیرنده فتوآکوستیک ایجاد کردهاند که به کاربران اجازه میدهد تا بر روی هدف خود در استفاده از دستگاه و عمق جایی که نور متمرکز است مانور دهند، همچنین عمق نفوذ نور و نسبت سیگنال به نویز را تنظیم کنند.