ВОЗМОЖНЫ ЛИ УЛЬТРАЗВУКОВЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НА ЧАСТОТЕ 10 ГГЦ?
Чем шире диапазон акустических волн, которые воспроизводит ультразвуковой аппарат, тем выше качество изображения, которое выводится на мониторе устройства. Современное оборудование работает на частоте около 20000000 герц, что дает возможность визуализировать крупные структуры (органы, новообразования, сосуды, кровоток). Только представьте, как вырастут возможности УЗИ аппарата, если увеличить мощность ультразвукового излучателя в 1000 раз?
УЗИ аппарат, работающий на сверхвысокой частоте
Сегодня ведущие специалисты работают над созданием принципиально нового метода ультразвуковой диагностики – исследованиях в нанодиапазоне. Фиксация и обработка акустических волн с частотой 10 гигагерц позволит сонографистам не только добиться невиданной доселе четкости картинки, но и рассмотреть подповерхностные структуры. Стоит подчеркнуть, что существующие и активно использующиеся оптические микроскопы и электроприборы не способны справиться с поставленной задачей.
УЗИ аппараты будущего: золотые наноразмерные структуры
Прорыв в данной отрасли совершили сотрудники Национальной лаборатории им. Лоуренса Министерства энергетики США. Исследователям удалось создать прототип оборудования, воспроизводящего ультразвуковые волны в нанодиапазоне (всего 10ГГц). В качестве основного элемента сложного механизма используются золотые плазмоные наноразмерные структуры крестообразной формы, которые преобразовывают направленный лазерный луч в акустические СВЧ-фононы. В будущем инновационная технология имеет все шансы перекочевать в аппаратную медицину. Ожидается, что она будет интегрирована в каждый УЗИ аппарат.
По словам специалистов лаборатории им. Лоуренса в Баркли, перспективная разработка обязательно пригодится в сфере диагностики и терапевтической практике. В отличие от оптической визуализации, использование акустических приборов, работающих в нанодиапазоне, позволит изучать человеческое тело, не причиняя ему повреждений. Ультразвук на сверхвысокой частоте способен обеспечить неразрушающий контроль материалов. Сверхчастотные фононы легко проникают через аберрирующие слои, что на данный момент, не под силу даже фотонам. Кроме того, акустические фононы используют короткие волны, благодаря чему разрешение конечного изображения при ультразвуковой диагностике станет значительно выше.
Ученые в один голос утверждают, что самой сложной задачей было создание оборудования, которое сможет распознать ультразвуковые колебания с частотой 10 000 герц. Теперь, когда опытный образец разработан, осталось дождаться, когда технологию внедрят в серийные стационарные и портативные УЗИ аппараты!
30.08.2016