Aujourd'hui, il existe de nombreuses méthodes et appareils que les médecins utilisent pour scanner
La radiographie est la plus couranteune méthode pour analyser l'état des os, des organes internes, ainsi que pour diagnostiquer le cancer du sein. Lorsque les rayons X traversent le corps humain, leur énergie est absorbée par différentes parties du corps à des rythmes différents. Un détecteur situé du côté opposé de l’appareil enregistre cette vitesse et transforme les données en image.
Parties du corps traversées par les rayonsles plus lents, par exemple les os, apparaissent en blanc sur l'image, tandis que les moins denses (par exemple, les organes internes) ont une teinte sombre. Lors d'une radiographie, le patient est exposé à un léger rayonnement pendant une fraction de seconde, ce qui en soi ne présente pas de danger pour la santé. Cependant, une exposition répétée peut conduire à un dépassement de la dose de rayonnement admissible et, par conséquent, nuire à la santé du patient.
Un autre type de diagnostic interneles organes et les tissus - tomodensitométrie - sont utilisés pour déterminer la forme et la taille des tumeurs, les lésions osseuses, pour surveiller l'état des vaisseaux sanguins et d'autres maladies.
Avant de scanner le patient dans l'estomac, le sang ouun colorant est injecté dans les intestins, ce qui rend l'image plus contrastée et, par conséquent, améliore sa qualité. Pendant l'intervention, le patient est généralement allongé sur le dos sur un lit plat qui glisse à l'intérieur de l'anneau du scanner.
La tomodensitométrie est une procédure sûre, mais illa probabilité d'allergie aux colorants chez le patient. De plus, dans ce type d'examen, le patient est exposé aux rayons X. On estime que l'exposition au cours de la TDM peut augmenter légèrement les chances de développer un cancer après de nombreuses années, bien que l'on pense que ce risque est très faible (moins de 1 sur 2000).
Imagerie par résonance magnétique (IRM)consiste à placer une personne à l'intérieur d'un cylindre métallique et utilise le principe de la résonance magnétique nucléaire pour mesurer la différence entre les atomes d'hydrogène excités dans différentes zones de la zone étudiée. Ce type de tomographie est plus efficace lors de l'examen des tissus mous, tels que la moelle épinière et le cerveau, ainsi que des organes internes creux, tels que la prostate, le rectum et l'utérus.
La tomographie par émission de positrons (TEP) est baséesur la recherche sur les radionucléides des tissus et des organes et constitue l'une des méthodes les plus courantes pour diagnostiquer diverses maladies oncologiques.
La méthode la plus sûre à ce journumérisation - échographie ou échographie. Les ondes ultrasonores utilisées au cours de la procédure n'ont aucun effet secondaire connu, contrairement aux tomodensitogrammes, aux IRM et aux rayons X, qui exposent le patient aux radiations.
Cependant, les ultrasons présentent une limitation importante : pour que l'appareil fonctionne, il doit être pressé contre la peau du patient, ce qui est impossible dans certains cas, par exemple en cas de brûlures graves.
Qu'est-ce que les scientifiques ont trouvé?
Dans un article publié dans le magazine Light :Science and Applications, les ingénieurs du MIT ont décrit un système qui imite les capacités d'un appareil à ultrasons, mais utilise des lasers qui lui permettent de numériser à deux pieds de distance du patient.
Contrairement aux rayons X, les lasers nene présentent aucun danger pour la santé du patient même en cas d'exposition répétée. Les lasers utilisés dans le système ont une longueur d'onde de 1 550 nm - ces ondes sont absorbées par l'eau et ne causent pas plus de dégâts que le fait de projeter un pointeur laser sur la peau humaine.
La peau étant principalement composée d'eau,Le rayonnement laser est absorbé par les molécules d'eau et conduit à leur expansion. Cette expansion et contraction des molécules est contrôlée par un faisceau laser pulsé, qui crée des vibrations stables - des ondes sonores, similaires à celles qui se produisent à la surface d'un haut-parleur en réponse à des signaux électriques. Ensuite, ces ondes sonores se propagent dans tout le corps du patient - tout comme les ondes sonores d'une machine à ultrasons conventionnelle.
Nouveau système d'échographie
Dans un appareil à ultrasons, les ondes sonores renvoyées sont capturées par un microphone ; dans le nouveau système, sa fonction est assurée par un laser récepteur, qui sert de détecteur de mouvement sensible.
Parce que les ondes sonores interagissent avecdifférents types de tissus lorsqu'ils pénètrent dans le corps, ils reviennent à la normale avec différentes intensités et fréquences. De plus, les ondes sonores créent des vibrations à la surface de la peau qui peuvent être détectées et mesurées. Ces mesures sont ensuite traitées à l'aide de logiciels et d'algorithmes, ce qui donne une image de ce qui se trouve à l'intérieur du corps du patient.
Comparaison de l'image échographique (à gauche) avec l'image du nouveau système (à droite)
La nouvelle méthode présente-t-elle des inconvénients ?
Au cours de la première étape des tests, les chercheursa utilisé une nouvelle configuration pour numériser des objets métalliques placés dans un moule sphérique en gélatine. Après avoir visualisé les données à l’aide d’une sonde à ultrasons commerciale, les scientifiques ont constaté que les deux images produites lors des tests étaient similaires, ce qui est rassurant.
Ensuite, les scientifiques ont scanné les tissus mous des animauxet est venu à la conclusion que l'échographie laser peut distinguer des caractéristiques plus subtiles que l'échographie conventionnelle: la frontière entre les muscles, la graisse et les os.
Dans la troisième étape, les chercheurs ont menéexpérimenter sur un groupe de volontaires. Après avoir scanné les avant-bras de plusieurs personnes en bonne santé, les auteurs du développement sont arrivés à la conclusion que le système détermine bien les limites de la graisse, des muscles et des tissus. Ils étaient clairement visibles et comparables aux images obtenues à l'aide de capteurs à ultrasons de contact commerciaux.
Les chercheurs ont également constaté un certain nombre de lacunes dansfonctionnement du système. Premièrement, comme avec les ultrasons traditionnels, les lasers sont capables de pénétrer dans le corps du patient jusqu'à une profondeur de seulement 6 cm sous la surface de la peau - plus précisément, les médecins ne peuvent pas voir les organes internes et les os situés à de plus grandes profondeurs.
Deuxièmement, la précision d'image permise par les lasers est toujours inférieure à celle des ultrasons. La résolution d'image n'est pas encore suffisante pour détecter des maladies avec une probabilité proche de 90%.
Images du nouveau système d'échographie
Les scientifiques s'efforcent désormais d'étendre les capacités du système, notamment en augmentant la résolution des images prises avec son aide.
L'étape suivante consiste à réduire la taille de l'équipement etrendre la numérisation et le traitement d'image portables. Selon les scientifiques, il s'agit d'une étape particulièrement importante - la numérisation à distance du corps vous permettra d'effectuer la procédure sans la participation d'un spécialiste hautement qualifié. En d'autres termes, les patients pourront effectuer eux-mêmes la procédure à domicile.
Quel est le problème avec le développement?
Curieusement, l’absence de toutun effet négatif sur la santé du patient peut être le problème d'une nouvelle méthode de numérisation. Contrairement à l'examen aux rayons X, dont la conduite peut être déterminée par une légère augmentation du rayonnement de fond d'une personne, l'examen échographique à distance ne laisse aucune trace. Cela vous permettra d'obtenir des données sur la santé humaine à son insu - simplement en les scannant à une distance d'un demi-mètre. L'homme lui-même, très probablement, ne le saura jamais.
Cette hypothèse ressemble à de la science-fiction,cependant, si les scientifiques parviennent à créer un appareil portable pour la numérisation à distance, cela peut devenir une réalité. Les données sur la santé humaine peuvent théoriquement intéresser les banques et les compagnies d'assurance, ainsi que les entreprises qui forment l'intelligence artificielle ou collectent des ensembles de données.