آذرتیتر: سیستم‌های تصویربرداری فوتوآکوستیک، تصویری با وضوح بالا را از بدن ارائه می‌دهند، ولی حجیم هستند. در حال حاضر پژوهشگران نسخه کوچکی از آن را ساخته‌اند که در یک ساعت و البته در یک کوله‌پشتی با وزن یک نوزاد پنج ماهه گنجانده شده است.

به نقل از آی‌ای، این دستگاه یک روش غیرتهاجمی برای سنجش عملکرد قلب است.

به عبارت ساده، تصویربرداری فوتوآکوستیک به اینصورت عمل می‌کند که ابتدا، یک جسم نور، در این مورد پالس‌های لیزر را جذب می‌نماید. انرژی نوری جذب شده به گرما تبدیل شده و باعث افزایش دما می‌شود. سپس انبساط ترموالاستیک منجر به انتشار امواج صوتی قابل تشخیص می‌شود. تفاوت بین اولتراسوند (امواج فراصوت) و تصویربرداری فوتوآکوستیک در این است که اولی آناتومی را مشخص می‌کند، در حالی که دومی تصاویر عملکردی و ساختاری با وضوح بالاتر را امکان‌پذیر می‌کند.

از آنجایی که تصویربرداری فوتوآکوستیک می‌تواند تا عمق ۲ تا ۳ سانتی‌متری به بافت‌ها نفوذ کند، به منظور اسکن عروق خونی و تخمین سطوح اکسیژن خون (اشباع اکسیژن) و ضمنا تشخیص بیماری‌های پوستی و سرطان استفاده می‌شود.

در حال حاضر پژوهشگران دانشگاه علوم و فناوری جنوبی (SUSTech) در چین، یک دستگاه فوتوآکوستیک ساخته‌اند که به حدی کوچک است که در یک ساعت قرار گیرد.

لی شی، نویسنده مسئول این مطالعه که سیستم جدید خود را تشریح می‌کند، ابراز کرد: گرچه تصویربرداری فوتوآکوستیک به تغییرات همودینامیک بسیار حساس است، ولی مشکلات در کوچک‌سازی و بهینه‌سازی رابط تصویربرداری، توسعه دستگاه‌های فوتوآکوستیک پوشیدنی را محدود کرده است. تا جایی که ما می‌دانیم، این نخستین دستگاه پوشیدنی فوتوآکوستیک است که برای کاربردهای مراقبت‌های بهداشتی مناسب است.

منظور از همودینامیک، پویایی جریان خون است. ثبت پارامترهای همودینامیک نظیر ضربان قلب، فشار خون و اشباع اکسیژن معیاری از عملکرد قلب را فراهم می‌کند.

دستگاه پژوهشگران شامل یک ساعت با رابط تصویربرداری، یک رایانه دستی و یک کوله‌پشتی است که لیزر و منبع تغذیه را در خود جای داده است. وزن این کوله‌پشتی ۷ کیلوگرم است و طوری طراحی شده است که به کاربر اجازه می‌دهد بتواند آزادانه حرکت کند.

فوکوس لیزری قابل تطبیق این دستگاه به این معنی است که می‌تواند از ساختارهای چند لایه مانند پوست تصویربرداری کند و وضوح ۸.۷ میکرومتری آن برای تصویربرداری از اکثر رگ‌های خونی ریز در پوست در یک میدان دید حداکثر با قطر حدود ۳ میلی‌متر کافی است.

داوطلبان این دستگاه فوتوآکوستیک را برای آزمایش در شرایط مختلف، مانند هنگام راه رفتن یا زمانی که یک کاف به صورت موقت جریان خون به بازو را مسدود می‌کند، استفاده کردند. آزمایش‌ها نشان داد که این سیستم به اندازه کافی قابل استفاده، فشرده و پایدار است تا امکان حرکت آزاد را فراهم نماید.

شی تصریح کرد: سیستم‌های تصویربرداری پوشیدنی مینیاتوری مانند آنچه که ما توسعه داده‌ایم، می‌توانند بطور بالقوه توسط مراکز بهداشتی اجتماعی جهت تشخیص اولیه بیماری یا برای نظارت طولانی مدت پارامترهای مربوط به گردش خون در بیمارستان مورد استفاده قرار گیرند و بینش‌های ارزشمندی را برای اطلاع از درمان بیماری‌های مختلف ارائه دهند.

وی ادامه داد: ضمنا این نوع سیستم با توسعه بیشتر می‌تواند برای تشخیص زودهنگام بیماری‌های پوستی نظیر پسوریازیس و ملانوما یا برای تجزیه و تحلیل سوختگی مفید باشد.

پژوهشگران در حال کار روی ایجاد سیستمی با منبع لیزری حتی کوچکتر و نرخ تکرار پالس بالاتر هستند که در عین بهبود ایمنی و وضوح، سیستم را فشرده‌تر و سبک‌تر می‌کند. در نهایت، هدف آنها کنار گذاشتن کوله‌پشتی است.

شی اظهار داشت: با توجه به توسعه سریع فناوری مدرن لیزر دیودی و فناوری اطلاعات الکترونیکی، ساخت ساعت فوتوآکوستیک پیشرفته‌تر و هوشمندتر که نیازی به کوله‌پشتی نداشته باشد، کاملاً امکان‌پذیر خواهد بود.

همچنین آنها به دنبال بهبود دستگاه خود هستند تا بتواند فعالیت‌های بدنی شدیدتری از قبیل دویدن و پریدن را تحمل کند و ترکیب پارامترهای همودینامیک بیشتر را از جمله ارزیابی کیفی تعداد و حجم رگ‌های خونی که از استفاده سیستم در تشخیص زودهنگام سرطان و بیماری‌های قلبی عروقی پشتیبانی می‌کند، ممکن کند.

منبع: خبرگزاری ایسنا