Ученые разработали метод для сверхточной диагностики сосудов
Ученые совершили прорыв в визуализации кровотока, разработав необычную сферическую антенну из гибкого пьезоэлектрического полимера. Этот инструмент для оптоакустической томографии обладает уникальной чувствительностью, превосходя стандартные датчики десятикратно.
Технология дает возможность в реальном времени отслеживать кровоток по сосудам всех размеров — от магистральных артерий до микроскопических капилляров. Традиционные методы вроде УЗИ или МРТ не могли обеспечить одновременно высокую детализацию и скорость для полной картины сосудистой сети. Принцип оптоакустики решает проблему, ведь лазерный импульс локально нагревает ткань, генерируя ультразвук, который фиксирует высокочувствительный сенсор.
Специалисты Института прикладной физики РАН совместно с исследователями из Швейцарии, Китая, Испании и Германии применили полимер PVDF для создания сферического датчика радиусом 1,5 см. Его поверхность усеяна плотной сетью из пятисот с лишним микроскопических сенсоров размером менее 1 мм². Система параллельно обрабатывает сигналы со всех элементов на частоте 100 МГц, охватывая рекордный диапазон волн от 0,3 до 40 МГц.
В ходе испытаний антенна продемонстрировала беспрецедентное разрешение, показав сосуды диаметром от сантиметра до микрона, что сравнимо с размером эритроцита. Впервые удалось неинвазивно, сквозь неповрежденный череп, наблюдать микроциркуляцию в мозге лабораторной мыши.
Разработка открывает перспективы для ранней диагностики. Без операций и контрастов она способна выявлять начальные стадии сердечно-сосудистых патологий и нейродегенераций вроде Альцгеймера, где ключевые изменения происходят в капиллярах. Метод безопасен благодаря отсутствию ионизирующего излучения. Для науки это шанс изучать взаимодействие нейронов и сосудов в динамике.
Однако технология требует доработки. Нынешний масштаб прибора подходит для небольших объектов, таких как мозг грызуна. Визуализация человеческих органов потребует создания более крупных систем и мощных лазерных источников.
Технология дает возможность в реальном времени отслеживать кровоток по сосудам всех размеров — от магистральных артерий до микроскопических капилляров. Традиционные методы вроде УЗИ или МРТ не могли обеспечить одновременно высокую детализацию и скорость для полной картины сосудистой сети. Принцип оптоакустики решает проблему, ведь лазерный импульс локально нагревает ткань, генерируя ультразвук, который фиксирует высокочувствительный сенсор.
Специалисты Института прикладной физики РАН совместно с исследователями из Швейцарии, Китая, Испании и Германии применили полимер PVDF для создания сферического датчика радиусом 1,5 см. Его поверхность усеяна плотной сетью из пятисот с лишним микроскопических сенсоров размером менее 1 мм². Система параллельно обрабатывает сигналы со всех элементов на частоте 100 МГц, охватывая рекордный диапазон волн от 0,3 до 40 МГц.
В ходе испытаний антенна продемонстрировала беспрецедентное разрешение, показав сосуды диаметром от сантиметра до микрона, что сравнимо с размером эритроцита. Впервые удалось неинвазивно, сквозь неповрежденный череп, наблюдать микроциркуляцию в мозге лабораторной мыши.
Разработка открывает перспективы для ранней диагностики. Без операций и контрастов она способна выявлять начальные стадии сердечно-сосудистых патологий и нейродегенераций вроде Альцгеймера, где ключевые изменения происходят в капиллярах. Метод безопасен благодаря отсутствию ионизирующего излучения. Для науки это шанс изучать взаимодействие нейронов и сосудов в динамике.
Однако технология требует доработки. Нынешний масштаб прибора подходит для небольших объектов, таких как мозг грызуна. Визуализация человеческих органов потребует создания более крупных систем и мощных лазерных источников.
Читайте также:
Ctrl
Enter
Заметили ошЫбку
Выделите текст и нажмите Ctrl+EnterЧитайте также:
.jpg)
