Algoritmy pro nalezení zemětřesení určují mrtvici v lidském mozku

Na rozdíl od stávajících zobrazovacích metod mozku – MRI, CT nebo PET – lze technologii využít

snímkování jakéhokoli pacienta a je vhodný proneustálé sledování, a to i na jednotkách intenzivní péče. Technologie by mohla být zabalena v přenosném zařízení, které by bylo možné namontovat na sanitky.

Vědci věří, že jejich technologie budebezpečné, protože zvukové vlny se již používají pro ultrazvukové skenování a princip, který navrhují, používá podobné zvukové frekvence. Ultrazvuk nemůže snadno proniknout do kosti, zatímco nové zařízení navržené k nošení ve formě helmy je schopno tuto bariéru překonat.

Nový přístup má propacienti vyšetřeni na mozkovou mrtvici, druhou hlavní příčinu úmrtí a nejčastější příčinu neurologického postižení u dospělých. V případě mrtvice je zapotřebí rychlé, univerzálně použitelné a vysoce kvalitní zobrazování. Obzvláště zajímavý je fakt, že stejná technologie se používá při monitorování seismické aktivity.

Dr. Louis Guash z Imperial Department of Scienceříká o Zemi a technických vědách: „Vizualizační technika, která již revoluci v jedné oblasti - seismické zpracování, může nyní radikálně změnit jinou - vizualizaci mozku.“

Profesor Brian Williams, ředitel střediskaBiomedicínský výzkum University of California dodává: „Jedná se o mimořádně důležitý pokrok v zobrazování mozku, který má obrovský potenciál pro poskytování dostupného výzkumu v rutinní klinické praxi - pro hodnocení zranění způsobených poraněním hlavy, mrtvicí a jinými mozkovými chorobami.“

Vědci používají seismická data aVýpočtový algoritmus nazýval inverzi plného tvaru vlny pro mapování vnitřku Země. Seismická data z detektorů zemětřesení (seismometry) jsou zahrnuta v algoritmech, které extrahují trojrozměrné obrazy zemské kůry. Mohou být použity k předpovídání zemětřesení a hledání ropných a plynových nádrží.

Tento přístup byl uzpůsoben pro lékařské účelyvizualizace, vyvinula metodu, která používá zvukové vlny s konečným cílem získat obrazy mozku s vysokým rozlišením. Vývojáři navrhli helmu vybavenou mnoha akustickými převodníky, z nichž každý vysílá zvukové vlny lebkou. Energie ultrazvuku, která se šíří hlavou, je zaznamenávána a dodávána prostřednictvím přilby do počítače. Poté jsou stejné algoritmy použity k analýze dozvuku zvuku v lebce a vytvoření trojrozměrného obrazu.

Vědci testovali svou přilbu na zdravédobrovolníci a zjistili, že kvalita zaznamenaných signálů byla dostatečná pro algoritmus pro generování podrobného obrazu, a jsou si jisti, že rozptýlená energie z mozku bude interpretována. Pomocí počítačových simulací také zjistili, že mohou přijímat obrázky s vysokým rozlišením s dostatečně nízkou frekvencí zvuku, aby bezpečně pronikli lebkou.

Také vytvořili podrobný počítačsimulace založené na vlastnostech různých typů tkáně lidského mozku, aby se prokázalo, že zvukové vlny budou účinné při zobrazování mozku ve vysokém rozlišení.

Dr. Guash dodává: "Je to poprvé, kdy se geofyzikální algoritmy používají k vizualizaci lidské lebky." Náš společný multidisciplinární tým geofyziků, bioinženýrů a neurologů je používá k vytvoření bezpečné, levné a přenosné metody pro generování trojrozměrných ultrazvukových obrazů lidského mozku. “