I motsetning til eksisterende hjerneavbildningsmetoder – MR, CT eller PET – kan teknologien brukes til
Forskere er sikre på at deres teknologi vil gjøre dettrygt fordi lydbølger allerede brukes til ultralydsskanning, og prinsippet de foreslår bruker lignende lydfrekvenser. Ultralyd kan ikke lett trenge inn i beinet, mens en ny enhet designet for å bæres i form av hjelm er i stand til å overvinne denne barrieren.
Den nye tilnærmingen er av spesiell verdi forpasienter som ble undersøkt for hjerneslag, den nest ledende dødsårsaken og den vanligste årsaken til nevrologisk funksjonshemming hos voksne. Det er i tilfelle et hjerneslag at det trengs rask, universelt anvendelig og høy kvalitet avbildning. Av spesiell interesse er det faktum at den samme teknologien brukes til å overvåke seismisk aktivitet.
Dr. Louis Guash fra det keiserlige vitenskapsdepartementetsier om Jord- og ingeniørvitenskap: "Visualiseringsteknikken, som allerede har revolusjonert ett område - seismisk prosessering, kan nå radikalt endre et annet - hjernevisualisering."
Professor Brian Williams, direktør for senteretUniversity of California Biomedical Research legger til: "Dette er et ekstraordinært viktig fremskritt innen hjerneavbildning som har stort potensiale for å tilby rimelig forskning i rutinemessig klinisk praksis - for å vurdere skade på hodetraume, hjerneslag og andre hjernesykdommer."
Forskere bruker seismiske data ogEn beregningsalgoritme kalt full bølgeform inversjon for å kartlegge det indre av jorden. Seismiske data fra jordskjelvsdetektorer (seismometre) er inkludert i algoritmer som trekker ut tredimensjonale bilder av jordskorpen. De kan brukes til å forutsi jordskjelv og søke etter olje- og gassreservoarer.
Denne tilnærmingen er tilpasset medisinskvisualisering, etter å ha utviklet en metode som bruker lydbølger med det endelige målet å skaffe bilder med høy oppløsning av hjernen. Utviklerne designet en hjelm utstyrt med mange akustiske svinger, som hver sender lydbølger gjennom skallen. Energien til ultralyd, som forplanter seg gjennom hodet, registreres og tilføres gjennom en hjelm til en datamaskin. Deretter brukes de samme algoritmene for å analysere etterklang av lyd gjennom hodeskallen, og skaper et tredimensjonalt bilde.
Forskere testet hjelmen sin på suntfrivillig og fant ut at kvaliteten på de innspilte signalene var tilstrekkelig til at algoritmen kunne generere et detaljert bilde, og de er sikre på at den spredte energien fra hjernen vil bli tolket. Ved å bruke datasimuleringer fant de også ut at de kunne motta bilder med høy oppløsning med tilstrekkelig lave lydfrekvenser til å trenge gjennom skallen med sikker intensitet.
De opprettet også detaljert datamaskinsimuleringer basert på egenskapene til forskjellige typer vev i den menneskelige hjerne for å fastslå at lydbølger vil være effektive når det gjelder avbildning av hjernen i høy oppløsning.
Dr. Guash legger til: “Dette er første gang geofysiske algoritmer brukes til å visualisere en menneskelig hodeskalle. Vårt felles flerfaglige team av geofysikere, bioingeniører og nevrologer bruker dem for å lage en trygg, billig og bærbar metode for å generere tredimensjonale ultralydbilder av den menneskelige hjerne. ”