Im Gegensatz zu bestehenden bildgebenden Verfahren des Gehirns – MRT, CT oder PET – kann die Technologie dazu genutzt werden
Die Forscher sind zuversichtlich, dass ihre Technologie dies tun wirdsicher, da Schallwellen bereits für die Ultraschalluntersuchung verwendet werden und das von ihnen vorgeschlagene Prinzip ähnliche Schallfrequenzen verwendet. Ultraschall kann nicht leicht in den Knochen eindringen, während ein neues Gerät, das zum Tragen in Form eines Helms entwickelt wurde, diese Barriere überwinden kann.
Der neue Ansatz ist von besonderem Wert fürPatienten, die auf Schlaganfall untersucht wurden, die zweithäufigste Todesursache und die häufigste Ursache für neurologische Behinderungen bei Erwachsenen. Bei einem Schlaganfall ist eine schnelle, universell einsetzbare und qualitativ hochwertige Bildgebung erforderlich. Von besonderem Interesse ist die Tatsache, dass dieselbe Technologie zur Überwachung der seismischen Aktivität verwendet wird.
Dr. Louis Guash vom Imperial Department of Scienceüber die Geo- und Ingenieurwissenschaften: "Die Visualisierungstechnik, die bereits einen Bereich revolutioniert hat - die seismische Verarbeitung - kann jetzt einen anderen radikal verändern - die Gehirnvisualisierung."
Professor Brian Williams, Direktor des ZentrumsDie biomedizinische Forschung der Universität von Kalifornien fügt hinzu: „Dies ist ein außerordentlich wichtiger Fortschritt in der Bildgebung des Gehirns, der ein großes Potenzial für erschwingliche Forschung in der routinemäßigen klinischen Praxis bietet - zur Beurteilung von Verletzungen aufgrund von Kopfverletzungen, Schlaganfall und anderen Gehirnkrankheiten.“
Wissenschaftler verwenden seismische Daten undEin Berechnungsalgorithmus namens vollständige Wellenforminversion zur Abbildung des Erdinneren. Seismische Daten von Erdbebendetektoren (Seismometern) sind in Algorithmen enthalten, die dreidimensionale Bilder der Erdkruste extrahieren. Sie können verwendet werden, um Erdbeben vorherzusagen und nach Öl- und Gasspeichern zu suchen.
Dieser Ansatz wurde an die Medizin angepasstVisualisierung, die eine Methode entwickelt hat, die Schallwellen verwendet, um letztendlich hochauflösende Bilder des Gehirns zu erhalten. Die Entwickler entwarfen einen Helm mit vielen Schallwandlern, von denen jeder Schallwellen durch den Schädel sendet. Die Energie des Ultraschalls, die sich durch den Kopf ausbreitet, wird aufgezeichnet und über einen Helm einem Computer zugeführt. Dann werden dieselben Algorithmen verwendet, um den Nachhall von Schall im gesamten Schädel zu analysieren und ein dreidimensionales Bild zu erzeugen.
Die Forscher testeten ihren Helm auf gesundfreiwillig und stellten fest, dass die Qualität der aufgezeichneten Signale für den Algorithmus zur Erzeugung eines detaillierten Bildes ausreichend war, und sie sind sicher, dass die vom Gehirn gestreute Energie interpretiert wird. Mithilfe von Computersimulationen stellten sie außerdem fest, dass sie hochauflösende Bilder mit ausreichend niedrigen Schallfrequenzen empfangen konnten, um mit sicherer Intensität in den Schädel einzudringen.
Sie erstellten auch detaillierte ComputerSimulationen, die auf den Eigenschaften verschiedener Gewebetypen des menschlichen Gehirns basieren, um festzustellen, dass Schallwellen das Gehirn in hoher Auflösung effektiv abbilden.
Dr. Guash fügt hinzu: „Dies ist das erste Mal, dass geophysikalische Algorithmen verwendet werden, um einen menschlichen Schädel zu visualisieren. Unser gemeinsames multidisziplinäres Team aus Geophysikern, Bioingenieuren und Neurologen verwendet sie, um eine sichere, kostengünstige und tragbare Methode zur Erzeugung dreidimensionaler Ultraschallbilder des menschlichen Gehirns zu entwickeln. “