على عكس طرق تصوير الدماغ الحالية - التصوير بالرنين المغناطيسي، أو التصوير المقطعي، أو التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني - يمكن استخدام هذه التكنولوجيا في ذلك
الباحثون واثقون من أن التكنولوجيا الخاصة بهم سوفآمن لأن الموجات الصوتية تستخدم بالفعل للمسح بالموجات فوق الصوتية ، والمبدأ الذي يقترحونه يستخدم ترددات صوت مماثلة. لا يمكن للموجات فوق الصوتية اختراق العظام بسهولة ، في حين أن جهازًا جديدًا مصممًا للارتداء على شكل خوذة قادر على التغلب على هذا الحاجز.
النهج الجديد له قيمة خاصة لالمرضى الذين تم فحصهم من أجل السكتة الدماغية ، وهو السبب الرئيسي الثاني للوفاة والسبب الأكثر شيوعًا للإعاقة العصبية لدى البالغين. في حالة حدوث السكتة الدماغية ، هناك حاجة إلى تصوير سريع وعالمي التطبيق وعالي الجودة. أهمية خاصة هي حقيقة أن نفس التكنولوجيا تستخدم في رصد النشاط الزلزالي.
الدكتور لويس غواش من قسم العلوم الامبراطورييقول عن علوم الأرض والهندسة: "إن تقنية التصور ، التي أحدثت ثورة بالفعل في منطقة ما - المعالجة الزلزالية ، يمكنها الآن تغيير جذري في صورة أخرى - تصور الدماغ".
البروفيسور براين ويليامز ، مدير المركزيضيف جامعة كاليفورنيا للأبحاث الطبية الحيوية: "هذا تقدم مهم للغاية في تصوير الدماغ له إمكانات كبيرة لتوفير أبحاث بأسعار معقولة في الممارسة السريرية الروتينية - لتقييم الأضرار التي تلحق بصدمات الرأس والسكتة الدماغية وأمراض الدماغ الأخرى."
يستخدم العلماء البيانات الزلزالية وخوارزمية حسابية تسمى انعكاس الموجي الكامل لرسم خريطة للأرض الداخلية. يتم تضمين البيانات الزلزالية من كاشفات الزلازل (مقاييس الزلازل) في الخوارزميات التي تستخرج صور ثلاثية الأبعاد لقشرة الأرض. يمكن استخدامها للتنبؤ بالزلازل والبحث عن خزانات النفط والغاز.
وقد تم تكييف هذا النهج إلى الطبيةالتصور ، بعد أن وضعت طريقة تستخدم الموجات الصوتية مع الهدف النهائي المتمثل في الحصول على صور عالية الدقة للدماغ. صمم المطورون خوذة مجهزة بالعديد من محولات الطاقة ، يرسل كل منها موجات صوتية عبر الجمجمة. يتم تسجيل طاقة الموجات فوق الصوتية ، التي تنتشر عبر الرأس ، ويتم توفيرها من خلال خوذة إلى جهاز كمبيوتر. ثم تُستخدم نفس الخوارزميات لتحليل صدى الصوت في جميع أنحاء الجمجمة ، مما يخلق صورة ثلاثية الأبعاد.
اختبر الباحثون خوذتهم الصحيةتطوعوا ووجدوا أن جودة الإشارات المسجلة كانت كافية للخوارزمية لتوليد صورة مفصلة ، وهم متأكدون من أنه سيتم تفسير الطاقة المبعثرة من الدماغ. باستخدام المحاكاة الحاسوبية ، وجدوا أيضًا أنه يمكنهم الحصول على صور عالية الدقة بترددات صوت منخفضة بما يكفي لاختراق الجمجمة بكثافة آمنة.
كما قاموا بإنشاء جهاز كمبيوتر مفصلعمليات محاكاة تعتمد على خصائص أنواع مختلفة من أنسجة الدماغ البشري لتثبت أن الموجات الصوتية ستكون فعالة في تصوير الدماغ بدقة عالية.
يضيف الدكتور غواش: هذه هي المرة الأولى التي تستخدم فيها الخوارزميات الجيوفيزيائية لتصور جمجمة بشرية. يستخدم فريقنا المشترك متعدد التخصصات من الجيوفيزيائيين والمهندسين الحيويين وأخصائيي الأعصاب لإنشاء طريقة آمنة ورخيصة ومحمولة لتوليد صور بالموجات فوق الصوتية ثلاثية الأبعاد للمخ البشري. "