Contrairement aux méthodes d'imagerie cérébrale existantes - IRM, tomodensitométrie ou TEP - cette technologie peut être utilisée pour
Les chercheurs sont convaincus que leur technologiesûr car les ondes sonores sont déjà utilisées pour l'échographie et le principe qu'elles proposent utilise des fréquences sonores similaires. L'échographie ne peut pas pénétrer facilement l'os, tandis qu'un nouvel appareil conçu pour être porté sous la forme d'un casque est capable de surmonter cette barrière.
La nouvelle approche est particulièrement utile pourles patients examinés pour l'AVC, la deuxième cause de décès et la cause la plus fréquente d'incapacité neurologique chez les adultes. C'est dans le cas d'un accident vasculaire cérébral qu'une imagerie rapide, universellement applicable et de haute qualité est nécessaire. Le fait que la même technologie soit utilisée pour surveiller l'activité sismique est particulièrement intéressant.
Dr Louis Guash du Département impérial des sciencesdit à propos des sciences de la Terre et de l'ingénierie: "La technique de visualisation, qui a déjà révolutionné un domaine - le traitement sismique, peut maintenant changer radicalement un autre - la visualisation du cerveau."
Professeur Brian Williams, directeur du CentreLa recherche biomédicale de l'Université de Californie ajoute: «Il s'agit d'un progrès extraordinairement important en imagerie cérébrale qui a un grand potentiel pour fournir des recherches abordables dans la pratique clinique de routine - pour évaluer les blessures dues à un traumatisme crânien, un accident vasculaire cérébral et d'autres maladies cérébrales.»
Les scientifiques utilisent des données sismiques etUn algorithme de calcul appelé inversion complète de la forme d'onde pour cartographier l'intérieur de la Terre. Les données sismiques des détecteurs de tremblement de terre (sismomètres) sont incluses dans des algorithmes qui extraient des images tridimensionnelles de la croûte terrestre. Ils peuvent être utilisés pour prévoir les tremblements de terre et rechercher des réservoirs de pétrole et de gaz.
Cette approche a été adaptée auxvisualisation, ayant développé une méthode qui utilise des ondes sonores dans le but ultime d'obtenir des images haute résolution du cerveau. Les développeurs ont conçu un casque équipé de nombreux transducteurs acoustiques, dont chacun envoie des ondes sonores à travers le crâne. L'énergie des ultrasons, qui se propage à travers la tête, est enregistrée et fournie via un casque à un ordinateur. Ensuite, les mêmes algorithmes sont utilisés pour analyser la réverbération du son à travers le crâne, créant une image en trois dimensions.
Les chercheurs ont testé leur casque sur une bonne santése sont portés volontaires et ont constaté que la qualité des signaux enregistrés était suffisante pour l'algorithme de génération d'une image détaillée, et ils sont sûrs que l'énergie diffusée par le cerveau sera interprétée. À l'aide de simulations informatiques, ils ont également découvert qu'ils pouvaient recevoir des images haute résolution avec des fréquences sonores suffisamment basses pour pénétrer le crâne avec une intensité sûre.
Ils ont également créé un ordinateur détaillédes simulations basées sur les propriétés de divers types de tissus du cerveau humain pour établir que les ondes sonores seront efficaces pour l'imagerie du cerveau en haute résolution.
Le Dr Guash ajoute: «C'est la première fois que des algorithmes géophysiques sont utilisés pour visualiser un crâne humain. Notre équipe multidisciplinaire conjointe de géoscientifiques, de bio-ingénieurs et de neurologues les utilise pour créer une méthode sûre, bon marché et portable pour générer des images échographiques en trois dimensions du cerveau humain.