Αρχική Επιστήμη Μικροσκοπικό όργανο σωλήνων βοηθάει στην ιατρική απεικόνιση

Μικροσκοπικό όργανο σωλήνων βοηθάει στην ιατρική απεικόνιση

0
ΚΟΙΝΟΠΟΙΗΣΗ
Photo by Botong Zu

Ερευνητές του Πανεπιστημίου Strathclyde, κατασκεύασαν μια μικρή έκδοση ενός μουσικού οργάνου, το οποίο θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για τη βελτίωση της ποιότητας των ιατρικών εικόνων.

Οι ερευνητές της Επιστήμης και της Μηχανικής δημιούργησαν ένα μικροσκοπικό όργανο σωληνώσεων, με βάση το ευρύ φάσμα των σωλήνων που φαίνονται στο όργανο πλήρους μεγέθους.

Η συσκευή έχει σχεδιαστεί για τη βελτίωση των εικόνων, όπως των εμβρύων, από τους σαρωτές, διευρύνοντας το φάσμα των συχνοτήτων που χρησιμοποιούνται για την εκπομπή ηχητικών κυμάτων. Οι ερευνητές έχουν επιδείξει την ικανότητά τους να παράγουν αυτές τις συχνότητες και έχουν δημιουργήσει τα καλύτερα σχέδια για το όργανο χρησιμοποιώντας έναν εκτυπωτή 3-D.

Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο περιοδικό IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics και Control Frequency.

Ο καθηγητής Tony Mulholland, Διευθυντής του Τμήματος Μαθηματικών και Στατιστικών του Strathclyde, δήλωσε: «Τα μουσικά όργανα έχουν μεγάλη ποικιλία σχεδίων αλλά όλα έχουν κοινό πράγμα – εκπέμπουν ήχο σε ένα ευρύ φάσμα συχνοτήτων. Υπάρχει ένας θησαυρός ιδεών σχεδιασμού για μελλοντικούς αισθητήρες ιατρικής απεικόνισης που βρίσκονται περιμένοντας να ανακαλυφθούν μεταξύ αυτής της τεράστιας σειράς σχεδίων».

«Περίπου το 20% των ιατρικών εξετάσεων πραγματοποιούνται με τη χρήση υπερήχων. Ο σαρωτής δημιουργεί εικόνες εκπέμποντας ηχητικά κύματα με συχνότητα που βρίσκεται πάνω από την ανθρώπινη ακοή.

Ο σαρωτής λειτουργεί με μία μόνο συχνότητα – παρόμοια με ένα πιάνο που μπορεί να παίξει μόνο μία σημείωση- και αυτό οφείλεται εν μέρει στη σχετικά χαμηλή ανάλυση που βλέπουμε σε εικόνες υπερήχων. Εάν είχαμε ένα σαρωτή που θα μπορούσε να εκπέμψει κύματα σε ένα ευρύ φάσμα συχνοτήτων, αυτό θα προσέφερε σημαντική βελτίωση στην ικανότητα απεικόνισης», καταλήγει ο Tony Mulholland.

Από την πλευρά του ο καθηγητής James Windmill του Κέντρου Τεχνολογίας Υπερήχων της Strathclyde, ο οποίος είναι επίσης συν-συγγραφέας της έρευνας, δήλωσε: «Η ανάπτυξη ευρέος φάσματος υπερηχητικών συστημάτων θα μπορούσε να προσφέρει σημαντικές βελτιώσεις στην ικανότητα απεικόνισης, όπως τρισδιάστατα σχέδια συσκευών με πολύ ταχύτερους κύκλους ανάπτυξης.

Τα μουσικά όργανα δημιουργούν ήχους σε ένα ευρύ φάσμα συχνοτήτων και έχουν σχεδιαστεί προσεκτικά κατά τη διάρκεια των αιώνων για να είναι πολύ αποτελεσματικοί στην προσπάθεια αυτή. Είναι γνωστό ότι οι σωλήνες υψηλότερης συχνότητας είναι οι μικρότεροι σε μήκος, έτσι ώστε να αντιληφθούμε συχνότητες που είναι πέρα ​​από τα ανθρώπινα ακουστικά κύματα -υπερήχους- το μήκος πρέπει να είναι πραγματικά πολύ μικρό».

Καταλήγοντας ο James Windmill, σημειώνει, πως είναι πολύ δύσκολο να κατασκευαστεί κάτι τέτοιο, » χρησιμοποιώντας παραδοσιακές τεχνικές κατασκευής όπως αυτές που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή μουσικών οργάνων, αλλά το κλειδί είναι η χρήση ενός εκτυπωτή 3-D υψηλής ανάλυσης».

Η πολυεπιστημονική ομάδα ερευνητών ανέπτυξε και εξέτασε τα σχέδια χρησιμοποιώντας μαθηματικά μοντέλα και προσομοιώσεις υπολογιστών για να επιταχύνει τη διαδικασία σχεδιασμού.

Ενώ η ανάπτυξή της βρίσκεται σε πρώιμο στάδιο, η τεχνολογία θα μπορούσε επίσης να έχει σημαντικές επιπτώσεις στο σχεδιασμό των βοηθημάτων ακοής, στο υποβρύχιο σόναρ και στον μη καταστρεπτικό έλεγχο κρίσιμων για την ασφάλεια δομών όπως οι πυρηνικές εγκαταστάσεις.

Επιμέλεια Κειμένου: Κατερίνα Καλτσά

ΑΦΗΣΤΕ ΜΙΑ ΑΠΑΝΤΗΣΗ

Please enter your comment!
Please enter your name here