In tegenstelling tot bestaande beeldvormingsmethoden voor de hersenen – MRI, CT of PET – kan de technologie hiervoor worden gebruikt
Onderzoekers hebben er vertrouwen in dat hun technologie dat zal doenveilig omdat geluidsgolven al worden gebruikt voor echografie en het principe dat zij voorstellen, gebruikt vergelijkbare geluidsfrequenties. Echografie kan niet gemakkelijk in het bot doordringen, terwijl een nieuw apparaat dat is ontworpen om in de vorm van een helm te worden gedragen, deze barrière kan overwinnen.
De nieuwe aanpak is van bijzonder belang voorpatiënten onderzocht op beroerte, de tweede belangrijkste doodsoorzaak en de meest voorkomende oorzaak van neurologische invaliditeit bij volwassenen. Het is in het geval van een beroerte dat snelle, universeel toepasbare en hoogwaardige beeldvorming nodig is. Van bijzonder belang is het feit dat dezelfde technologie wordt gebruikt bij het monitoren van seismische activiteit.
Dr. Louis Guash van het Imperial Department of Sciencezegt over de aard- en technische wetenschappen: "De visualisatietechniek, die het ene gebied al revolutionair heeft veranderd - seismische verwerking, kan nu een ander radicaal veranderen - visualisatie van de hersenen."
Professor Brian Williams, directeur van het centrumUniversity of California Biomedical Research voegt eraan toe: "Dit is een buitengewoon belangrijke vooruitgang in de beeldvorming van de hersenen die een groot potentieel biedt voor het verstrekken van betaalbaar onderzoek in de routine klinische praktijk - voor het beoordelen van verwondingen als gevolg van hoofdletsel, beroerte en andere hersenziekten."
Wetenschappers gebruiken seismische gegevens enEen computationeel algoritme genaamd volledige golfvorminversie om het binnenste van de aarde in kaart te brengen. Seismische gegevens van aardbevingsdetectoren (seismometers) zijn opgenomen in algoritmen die driedimensionale afbeeldingen van de aardkorst extraheren. Ze kunnen worden gebruikt om aardbevingen te voorspellen en te zoeken naar olie- en gasreservoirs.
Deze aanpak is aangepast aan medischvisualisatie, een methode ontwikkeld die geluidsgolven gebruikt met het uiteindelijke doel om beelden met een hoge resolutie van de hersenen te verkrijgen. De ontwikkelaars ontwierpen een helm uitgerust met vele akoestische transducers, die elk geluidsgolven door de schedel sturen. De energie van echografie, die zich door het hoofd verspreidt, wordt geregistreerd en via een helm aan een computer toegevoerd. Vervolgens worden dezelfde algoritmen gebruikt om de galm in de schedel te analyseren, waardoor een driedimensionaal beeld ontstaat.
Onderzoekers testten hun helm op gezondvrijwilliger en ontdekte dat de kwaliteit van de opgenomen signalen voldoende was voor het algoritme om een gedetailleerd beeld te genereren, en ze zijn er zeker van dat de verspreide energie uit de hersenen zal worden geïnterpreteerd. Met behulp van computersimulaties ontdekten ze ook dat ze beelden met een hoge resolutie konden ontvangen met voldoende lage geluidsfrequenties om met een veilige intensiteit de schedel binnen te dringen.
Ze creëerden ook een gedetailleerde computersimulaties op basis van de eigenschappen van verschillende soorten weefsel van het menselijk brein om vast te stellen dat geluidsgolven effectief zijn om de hersenen in hoge resolutie weer te geven.
Dr. Guash voegt toe: “Dit is de eerste keer dat geofysische algoritmen worden gebruikt om een menselijke schedel te visualiseren. Ons gezamenlijke multidisciplinaire team van geofysici, bio-ingenieurs en neurologen gebruikt ze om een veilige, goedkope en draagbare methode te creëren voor het genereren van driedimensionale echografiebeelden van het menselijk brein. "