לאחרונה, חוקרים במעבדת לינקולן של MITומשתפי פעולה במרכז לחקר ותרגום אולטרסאונד (CURT) בבית החולים הכללי של מסצ'וסטס (MGH) פיתחו מכשיר הדמיה רפואי חדש: אולטרסאונד לייזר ללא מגע (NCLUS).
(מקור: MIT Lincoln Laboratory)
מערכת אולטרסאונד מבוססת לייזר זו אמורה לספק תמונות של תכונות גוף פנימיות כגון איברים, שומן, שרירים, גידים וכלי דם. המערכת יכולה גם למדוד את חוזק העצם ולעקוב אחר שלבים שונים של מחלה.
"קונספט מערכת הלייזר הבטוחה לעור שלנו בנויה לשנות אולטרסאונד רפואי על ידי התגברות על המגבלות של בדיקות מגע קונבנציונליות", מסביר החוקר הראשי רוברט האופט, חבר צוות בכיר בקבוצת המערכות האופטיות הפעילות של לינקולן.
רוברט האופט וחבר הסגל הבכיר צ'ארלס ווין הם ממציאים שותפים של הטכנולוגיה, ומת'יו סטו, סגן מנהיג הקבוצה, אחראי על מנהיגות טכנית ופיקוח על תוכנית NCLUS. rajan Gurjar הוא מנהיג אינטגרציה של מערכות, וג'יימי שו, ברט גרין, בריאן בויטנוט (כיום באוניברסיטת סטנפורד), וג'ייק ג'ייקובסן שיתפו פעולה בהנדסה אופטית ומכנית ובניית מערכות.
בעוד שמערכות אולטרסאונד רפואיות מתקדמות יכולות להבחין במאפייני רקמה בתוך כמה מילימטרים, לטכנולוגיה זו יש מגבלות מסוימות.אולטרסאונד לייזר ללא מגע (NCLUS), מצד שני, עשוי להפחית את הצורך בסונוגרפים ולהקטין את שונות המפעיל על ידי אוטומציה מלאה של תהליך רכישת תמונת האולטרסאונד. ניתן לשחזר במדויק את מיקום הלייזר, ובכך לבטל את השונות של מדידות חוזרות ונשנות. מכיוון שהמדידה היא ללא מגע, אין דחיסה מקומית של רקמות או עיוות תכונת תמונה הקשורה אליה. בנוסף, בדומה ל-MRI ו-CT, אולטרסאונד לייזר ללא מגע (NCLUS) משתמש בסמני עור כדי לספק פונקציית מסגרת ייחוס קבועה לשחזור והשוואה של סריקות חוזרות לאורך זמן. כדי לתמוך בפונקציית מעקב זו, צוות המעבדה פיתח תוכנה לעיבוד תמונות אולטרסאונד וזיהוי כל שינוי בין תמונות.
אולטרסאונד לייזר ללא מגע (NCLUS) אינו דורש לחיצה ידנית או ג'ל צימוד (שנדרש עבור בדיקות מגע), ולכן הוא מתאים גם לחולים שיש להם חלקי גוף כואבים או רגישים, נמצאים במצב שביר או נמצאים בסיכון של זיהום. טכנולוגיה זו מאפשרת הדמיה של חולי כוויה או טראומה, חולים עם פתחים ישירים לרקמות עמוקות במהלך הניתוח, פגים הזקוקים לטיפול נמרץ, חולים עם פציעות צוואר ועמוד שדרה וחולים עם מחלות זיהומיות מרוחקות.
באמצעות אלייזר דופק, אנרגיית האור מועברת דרך האוויר אל פני העור, שם האור נספג במהירות ברגע שהוא חודר לעור. פעימת האור גורמת לחימום מקומי מיידי ומעוותת את העור במהירות באמצעות תהליך תרמו אלסטי, אשר בתורו יוצר גלי אולטרסאונד הפועלים כמקור אולטרסאונד.
דופק האור מייצר עוצמת אולטרסאונד מספקת בתדר השווה לאולטרסאונד רפואי בפועל מבלי לגרום לכאב כלשהו בעור. צוות המחקר רשם פטנט על הבחירה של אורכי גל נשא אופטיים, והתהליך הפוטו-אקוסטי נועד לייצר מקור עקבי של אולטרסאונד, ללא תלות בצבע העור או בחספוס הרקמה.
הדי אולטרסאונד שחוזרים מתוך הרקמה מופיעים כרעידות מקומיות על פני העור, הנמדדות באמצעות מד ויברומטר דופלר לייזר רגיש במיוחד.
