В МИСиС разработали новый ультразвуковой томограф для диагностики рака

В лаборатории лазерных ультразвуковых методов интроскопических исследований НИТУ «МИСиС» разработали универсальную  систему для оптико-акустической и лазерной ультразвуковой томографии в режиме реального времени. Она  может быть использована для обнаружения онкологических опухолей, для онлайн-визуализации кровеносных сосудов пациента, введения в них медицинских инструментов при различных процедурах, например, при шунтировании и стентировании. Результаты работы опубликованы в международном научном журнале Photoacoustics.

Разработка решает проблему слабой контрастности и низкого разрешения изображений многих биологических тканей и органов, получаемых при помощи стандартного УЗИ. В сравнении с обычным ультразвуковым исследованием новая технология предоставляет врачу не только стандартные УЗИ-изображения, но и дополнительную информацию о тех тканях, которые слабо различимы акустически (при помощи ультразвука), но при этом имеют разную поглощающую способность. К таким тканям относятся и раковые опухоли.

Система основана на  оптико-акустическом эффекте: лазерное излучение очень короткой длительности поглощается облучаемым объектом (в данном случае – живыми тканями организма), что приводит к быстрому нагреву участка этого объекта. Нагрев приводит к расширению вещества тканей и возбуждению ультразвуковых волн. Таким образом, облучение короткими лазерными импульсами приводит к «вибрации» участка ткани и излучению ими ультразвука. Образно говоря, живой орган «пищит» на сверхвысоких тонах.

«В установке лазерное излучение используется для возбуждения ультразвука в двух режимах. В первом, оптико-акустическом, свет поглощается непосредственно в изучаемом объекте (при этом «вибрировать» начинает небольшой участок кровеносного сосуда или опухоли). Возбуждаемые таким образом волны регистрируются множеством приемников (специальной акустической антенной), а сигналы с этих элементов используются в дальнейшем для построения точных изображений объекта, обеспечивающих контраст по поглощению света, – рассказал один из соавторов, инженер лаборатории лазерных ультразвуковых методов интроскопических исследований НИТУ «МИСиС» Василий Зарубин. – Во втором, лазерном, ультразвуковом режиме свет поглощается уже в специальной пластинке, и она начинает «вибрировать». Возбужденные в ней волны используются для исследования объекта способом, схожим со стандартным УЗИ. При этом ультразвуковые волны рассеиваются неоднородностями объекта и принимаются той же самой акустической антенной. Сигналы с нее используются для построения финальных лазерных ультразвуковых изображений».

Источник: https://medvestnik.ru/content/news/V-MISiS-razrabotali-novyi-ultrazvukovoi-tomograf-dlya-diagnostiki-raka.html