Žemės drebėjimų radimo algoritmai nustato žmogaus smegenų insultą

Skirtingai nuo esamų smegenų vaizdavimo metodų – MRT, KT ar PET – ši technologija gali būti naudojama

bet kurio paciento vaizdavimas ir yra tinkamasnuolatinis stebėjimas, įskaitant intensyviosios terapijos skyrius. Technologija galėtų būti supakuota į nešiojamąjį įrenginį, kurį būtų galima pritaikyti greitosios pagalbos automobiliuose.

Tyrėjai įsitikinę, kad jų technologija tikssaugus, nes garso bangos jau naudojamos ultragarsiniam skenavimui, o jų siūlomas principas naudoja panašius garso dažnius. Ultragarsas negali lengvai įsiskverbti į kaulą, o naujas įtaisas, skirtas nešioti šalmą, gali įveikti šią kliūtį.

Naujas požiūris ypač vertingaspacientų, ištirtų dėl insulto, antros pagrindinės mirties priežasties ir dažniausios suaugusiųjų neurologinės negalios. Būtent insulto atveju reikalingas greitas, universalus ir aukštos kokybės vaizdas. Ypatingas susidomėjimas yra tas, kad ta pati technologija naudojama stebint seisminį aktyvumą.

Daktaras Louisas Guashas iš imperatoriškojo mokslo skyriaussako apie Žemę ir inžinerinius mokslus: „Vizualizacijos technika, kuri jau sukėlė revoliuciją vienoje srityje - seisminis apdorojimas, dabar gali radikaliai pakeisti kitą - smegenų vizualizaciją“.

Centro direktorius profesorius Brianas WilliamsasKalifornijos universiteto biomedicininiai tyrimai priduria: „Tai ypač svarbus smegenų vaizdų progresas, turintis didelę galimybę atlikti įperkamus tyrimus įprastinėje klinikinėje praktikoje - įvertinti galvos traumos, insulto ir kitų smegenų ligų žalą“.

Mokslininkai naudoja seisminius duomenis irSkaičiavimo algoritmas, vadinamas visos bangos formos inversija, kad būtų galima pavaizduoti žemės vidų. Žemės drebėjimo detektorių (seismometrų) seisminiai duomenys yra įtraukiami į algoritmus, iš kurių gaunami trimatiai žemės plutos atvaizdai. Jie gali būti naudojami numatyti žemės drebėjimus ir ieškoti naftos bei dujų rezervuarų.

Šis požiūris buvo pritaikytas medicinosvizualizacija, sukūrusi metodą, kuriame naudojamos garso bangos, kurių pagrindinis tikslas yra gauti aukštos skiriamosios gebos smegenų vaizdus. Kūrėjai suprojektavo šalmą, kuriame įrengta daugybė akustinių keitiklių, iš kurių kiekvienas siunčia garso bangas per kaukolę. Ultragarso energija, sklindanti per galvą, yra užrašoma ir per šalmą tiekiama į kompiuterį. Tada tie patys algoritmai naudojami analizuoti garso kaukę visoje kaukolėje, sukuriant trimatį vaizdą.

Tyrėjai savo šalmą išbandė sveikąsavanoris ir nustatė, kad užfiksuotų signalų kokybė buvo pakankama algoritmui detaliam vaizdui sukurti, ir jie yra tikri, kad bus išaiškinta išsklaidyta smegenų energija. Naudodamiesi kompiuteriniais modeliavimais, jie taip pat nustatė, kad jie gali priimti aukštos skiriamosios gebos vaizdus su pakankamai žemu garso dažniu, kad saugiu intensyvumu prasiskverbtų į kaukolę.

Jie taip pat sukūrė išsamų kompiuterįmodeliavimas, pagrįstas įvairių tipų žmogaus smegenų audinių savybėmis, siekiant nustatyti, ar garso bangos bus veiksmingos vaizduojant smegenis aukšta skiriamąja geba.

Dr Guash priduria: „Tai yra pirmas kartas, kai geofiziniai algoritmai naudojami vizualizuoti žmogaus kaukolę. Mūsų jungtinė daugiadalykinė geofizikų, bioinžinierių ir neurologų komanda juos naudoja, kad sukurtų saugų, pigų ir nešiojamą metodą, skirtą sukurti trijų dimensijų ultragarsinius žmogaus smegenų vaizdus. “