超聲波是一種頻率高于20000赫茲的聲波,它的方向性好,反射能力強,易于獲得較集中的聲能,因其頻率下限大于人的聽覺上限而得名。
超聲波在醫(yī)學、軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)上有很多的應用,尤其是在醫(yī)學上。利用超聲產(chǎn)生的波在人體內(nèi)傳播時,通過示波屏顯示體內(nèi)各種器官和組織對超聲的反射和減弱規(guī)律來診斷疾病。并且與x光或CT掃描不同,超聲波不涉及有害的輻射,也不像PET或MRI掃描,不需要大型昂貴的機器。
(圖片來源:論文《Full noncontact laser ultrasound: first human data》)
然而傳統(tǒng)的超聲波檢查儀器需要與人體接觸,但最近麻省理工學院(MIT)的研究人員通過一種新型的激光超聲成像技術生成了一張人體圖。這種新技術不需要與患者身體的接觸,極大地擴大了醫(yī)生在臨床環(huán)境中的應用范圍。
新方法發(fā)現(xiàn),波長為1,550納米的激光脈沖在撞擊人體皮膚時會產(chǎn)生聲波。跟蹤相同波長的第二束激光可以隨后檢測反射的聲波并生成與常規(guī)超聲波相似的圖像。
(圖片來源:論文《Full noncontact laser ultrasound: first human data》)
這種方法在參與研究的志愿者身上得到驗證,得出了一張人體前臂的非接觸式激光超聲圖像。雖然該技術生成的圖片在分辨率上與傳統(tǒng)的超聲波技術有一定的差距,不過這是一個里程碑,以后將進一步細化和改進。
此外,這項技術將擴大超聲波在醫(yī)學上的應用,使更多人受益,比如皮膚燒傷患者;并且它將進一步推動醫(yī)療自動化,因為這項技術將不需要醫(yī)務人員進行操作。
該新研究發(fā)表在《自然》雜志《光:科學與應用》上。
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