Новая технология по улучшению УЗИ изображения
Использование уникальных материалов значительно повышает качество визуализации при использовании ультразвука.
Ученые нашли способ преодоления одного из недостатков ультразвуковой визуализации – низкого разрешения. Разрешительная способность ограничена самой природой ультразвука – фундаментальный закон физики гласит, что размер объекта, который можно увидеть на прямую зависит от частоты волны. Так, например, частота ультразвуковой волны, которая используется для визуализации биологических тканей, равняется от 1 MHz до 5 MHz и ограничивается визуализацией объектов размеров до 1 мл.
В онлайн версии журнала Nature Physics за ноябрь 2010 года было опубликованы результаты исследования проведенными физиками США и Испании (University of California, Berkeley (UCB; USA), Universidad Autonoma de Madrid (Spain)). В статье приводится метод захвата неоднородных, отраженных от объекта волн и реконструкции деталей размером меньше 1/50 длинны акустической волны. (Отраженные ультразвуковые волны, в отличие от распространяющихся, незначительные и скоро затухают).
Один из авторов исследователей Ли Жу (Jie Zhu) говорит: «С помощью нашего метода, мы можем собирать и передавать отраженные ультразвуковые волны, которые содержат основную информацию о объекте и получать ультразвуковое изображение чрезвычайного качества».
Исследователи предлагают использовать метаматериал для лучшего улавливания отраженных волн. Устройство сделано из меди специфической структуры и на данный момент представляет 16 сантиметровая полоска с поперечным сечением 6,3 сантиметра и содержит 1600 медных трубок. Помещаемое возле объекта, устройство улавливает отраженные волны, усиливает и передает для дальнейшей обработки.
На практике метаматериал планируется нанести на ультразвуковой датчик для увеличения разрешающей способности. Новую технологию возможно использовать также в подводной эхолокации, а также в промышленном ультразвуке.
Соавтор метода, доктор Сяобо Инь (Dr. Xiaobo Yin), говорит: «Ультразвуковое исследование ограниченно миллиметровым размером, но использование метаматериала снимает данные ограничение».
По материалам сайта «medimaging» и «berkeley.edu/news»