W przeciwieństwie do istniejących metod obrazowania mózgu – MRI, CT czy PET – można zastosować tę technologię
Naukowcy są przekonani, że ich technologia takbezpieczne, ponieważ fale ultradźwiękowe są już wykorzystywane do skanowania ultradźwiękowego, a zasada, którą proponują, wykorzystuje podobne częstotliwości dźwięku. Ultradźwięki nie mogą łatwo przeniknąć do kości, a nowe urządzenie zaprojektowane do noszenia w formie kasku jest w stanie pokonać tę barierę.
Nowe podejście ma szczególną wartośćpacjenci badani na udar, drugą najczęstszą przyczynę śmierci i najczęstszą przyczynę niepełnosprawności neurologicznej u dorosłych. W przypadku udaru potrzebna jest szybka, powszechnie stosowana i wysokiej jakości obrazowanie. Szczególnie interesujący jest fakt, że ta sama technologia jest wykorzystywana do monitorowania aktywności sejsmicznej.
Dr Louis Guash z Imperial Department of Sciencemówi o Ziemi i naukach inżynieryjnych: „Technika wizualizacji, która już zrewolucjonizowała jeden obszar - przetwarzanie sejsmiczne, może teraz radykalnie zmienić inną - wizualizację mózgu”.
Profesor Brian Williams, dyrektor CentrumUniversity of California Biomedical Research dodaje: „Jest to niezwykle ważny postęp w obrazowaniu mózgu, który ma ogromny potencjał do zapewnienia przystępnych cenowo badań w rutynowej praktyce klinicznej - do oceny urazów spowodowanych urazem głowy, udarem mózgu i innymi chorobami mózgu”.
Naukowcy wykorzystują dane sejsmiczne iAlgorytm obliczeniowy o nazwie pełna inwersja kształtu fali do mapowania wnętrza Ziemi. Dane sejsmiczne z detektorów trzęsień ziemi (sejsmometry) są zawarte w algorytmach wydobywających trójwymiarowe obrazy skorupy ziemskiej. Można ich używać do przewidywania trzęsień ziemi i poszukiwania złóż ropy i gazu.
To podejście zostało dostosowane do medycynywizualizacja, po opracowaniu metody wykorzystującej fale dźwiękowe w celu uzyskania obrazów mózgu w wysokiej rozdzielczości. Twórcy zaprojektowali hełm wyposażony w wiele przetworników akustycznych, z których każdy wysyła fale dźwiękowe przez czaszkę. Energia ultradźwięków, które rozchodzą się przez głowę, jest rejestrowana i dostarczana przez hełm do komputera. Następnie te same algorytmy są wykorzystywane do analizy pogłosu dźwięku w czaszce, tworząc trójwymiarowy obraz.
Naukowcy przetestowali swój hełm na zdrowiuzgłosił się na ochotnika i stwierdził, że jakość zarejestrowanych sygnałów była wystarczająca dla algorytmu do wygenerowania szczegółowego obrazu, i są pewni, że rozproszona energia z mózgu zostanie zinterpretowana. Korzystając z symulacji komputerowych, odkryli również, że mogą otrzymywać obrazy o wysokiej rozdzielczości z wystarczająco niskimi częstotliwościami dźwięku, aby penetrować czaszkę z bezpieczną intensywnością.
Stworzyli także szczegółowy komputersymulacje oparte na właściwościach różnego rodzaju tkanek ludzkiego mózgu w celu ustalenia, że fale dźwiękowe będą skuteczne w obrazowaniu mózgu w wysokiej rozdzielczości.
Dr Guash dodaje: „Po raz pierwszy algorytmy geofizyczne są wykorzystywane do wizualizacji ludzkiej czaszki. Nasz wspólny multidyscyplinarny zespół geofizyków, bioinżynierów i neurologów wykorzystuje je do stworzenia bezpiecznej, taniej i przenośnej metody generowania trójwymiarowych obrazów ultrasonograficznych ludzkiego mózgu. ”