Günümüzde doktorların tarama yapmak için kullandıkları pek çok yöntem ve cihaz bulunmaktadır.
Radyografi en yaygın olanıdır.kemiklerin, iç organların durumunu analiz etmenin yanı sıra meme kanserini teşhis etmek için bir yöntem. X ışınları insan vücudundan geçtiğinde, onlardan gelen enerji vücudun farklı bölgeleri tarafından farklı oranlarda emilir. Cihazın karşı tarafında bulunan dedektör bu hızı kaydederek veriyi görüntüye dönüştürüyor.
Işınların geçtiği vücut kısımlarıDaha yavaş olanlar, örneğin kemikler görüntüde beyaz görünürken, daha az yoğun olanlar (örneğin iç organlar) koyu bir renk tonuna sahiptir. Röntgen sırasında hasta saniyenin çok küçük bir bölümünde küçük bir radyasyona maruz kalır; bu tek başına sağlık açısından bir tehlike oluşturmaz. Ancak tekrarlanan maruz kalma, izin verilen radyasyon dozunun aşılmasına yol açabilir ve bunun sonucunda hastanın sağlığına zarar verebilir.
Başka bir dahili teşhis türüorgan ve dokular - bilgisayarlı tomografi - tümörlerin şeklini ve boyutunu, kemik hasarını, kan damarlarının durumunu ve diğer hastalıkları belirlemek için kullanılır.
Hastayı mideye taramadan önce, kan veyaBağırsaklara, resmi daha kontrastlı hale getiren ve sonuç olarak kalitesini artıran bir boya enjekte edilir. İşlem sırasında hasta genellikle CT tarayıcı halkasının içinde kayan düz bir yatak üzerinde sırt üstü yatar.
BT taraması güvenli bir prosedürdür, ancakhastada boya alerjisi olasılığı. Ek olarak, bu tip muayenede hasta röntgen ışınlarına maruz kalır. BT sırasında maruz kalmanın, bu riskin çok küçük olduğuna (2.000'de 1'den az) inanılmasına rağmen, yıllar sonra kanser gelişme şansını hafifçe artırabileceği tahmin edilmektedir.
Manyetik rezonans görüntüleme (MRI)Bir kişiyi metal bir silindirin içine yerleştirmeyi içerir ve incelenen alanın farklı alanlarındaki uyarılmış hidrojen atomları arasındaki farkı ölçmek için nükleer manyetik rezonans ilkesini kullanır. Bu tür tomografi, omurilik ve beyin gibi yumuşak dokuların yanı sıra prostat bezi, rektum ve rahim gibi içi boş iç organların incelenmesinde en etkilidir.
Pozitron emisyon tomografisi (PET)doku ve organların radyonüklid araştırmalarına ilişkindir ve çeşitli onkolojik hastalıkların teşhisinde en yaygın yöntemlerden biridir.
Bugüne kadarki en güvenli yöntemtarama - ultrason veya ultrason. İşlem sırasında kullanılan ultrason dalgalarının, hastayı radyasyona maruz bırakan CT taramaları, MRI'lar ve X ışınlarının aksine bilinen hiçbir yan etkisi yoktur.
Bununla birlikte, ultrasonun önemli bir sınırlaması vardır - cihazın çalışması için hastanın cildine bastırılması gerekir; bu, örneğin ciddi yanıklarda bazı durumlarda imkansızdır.
Bilim adamları neyi ortaya çıkardılar?
Light dergisinde yayınlanan bir makalede:Bilim ve Uygulamalar bölümünde MIT mühendisleri, bir ultrason makinesinin yeteneklerini taklit eden, ancak hastadan iki metre uzakta tarama yapmasına olanak tanıyan lazerler kullanan bir sistem tanımladılar.
X ışınlarından farklı olarak lazerlerTekrarlanan maruziyetlerde dahi hastanın sağlığı için tehlike oluşturmaz. Sistemde kullanılan lazerlerin dalga boyu 1.550 nm'dir; bu tür dalgalar su tarafından emilir ve bir lazer işaretleyicinin insan cildine parlamasından daha fazla zarar vermez.
Cilt esas olarak sudan oluştuğundan,Lazer radyasyonu su molekülleri tarafından emilir ve genişlemelerine yol açar. Moleküllerin bu genişlemesi ve büzülmesi, elektrik sinyallerine yanıt olarak bir hoparlörün yüzeyinde ortaya çıkanlara benzer, kararlı titreşimler - ses dalgaları oluşturan darbeli bir lazer ışını tarafından kontrol edilir. Daha sonra, bu ses dalgaları tıpkı geleneksel bir ultrason makinesinden gelen ses dalgaları gibi hastanın vücudu boyunca yayılır.
Yeni ultrason tarama sistemi
Bir ultrason makinesinde, geri dönen ses dalgaları bir mikrofon tarafından yakalanır; yeni sistemde işlevi, hassas bir hareket dedektörü görevi gören bir alıcı lazer tarafından gerçekleştirilir.
Çünkü ses dalgalarıvücuda girdikçe farklı doku türleri, farklı yoğunluk ve frekanslarla normale döner. Ek olarak, ses dalgaları cildin yüzeyinde algılanabilen ve ölçülebilen titreşimler oluşturur. Bu ölçümler daha sonra yazılım ve algoritmalar kullanılarak işlenerek hastanın vücudunun içinde ne olduğuna dair bir görüntü elde edilir.
Ultrason görüntüsünün (sol) yeni sistemin görüntüsüyle karşılaştırılması (sağ)
Yeni yöntemin dezavantajları var mı?
Testin ilk aşamasında araştırmacılarküresel bir jelatin kalıba yerleştirilen metal nesneleri taramak için yeni bir kurulum kullandı. Verileri ticari bir ultrason probu kullanarak görselleştiren bilim insanları, testlerde üretilen iki görüntünün güven verici derecede benzer olduğunu buldu.
Sonra bilim adamları hayvanların yumuşak dokularını taradılarve lazer ultrasonun geleneksel ultrasondan daha ince özellikleri ayırt edebileceği sonucuna vardık: kaslar, yağ ve kemik arasındaki sınır.
Üçüncü aşamada, araştırmacılarbir grup gönüllü üzerinde deney yapabilir. Birkaç sağlıklı insanın önkollarını taradıktan sonra, gelişimin yazarları sistemin yağ, kas ve doku sınırlarını iyi belirlediği sonucuna vardı. Ticari kontak ultrason sensörleri kullanılarak elde edilen görüntülerle açıkça görülebiliyorlardı ve karşılaştırılabilirlerdi.
Araştırmacılar ayrıca bir takım eksiklikler de buldular.sistemin işleyişi. Birincisi, geleneksel ultrasonda olduğu gibi, lazerler hastanın vücuduna cilt yüzeyinin yalnızca 6 cm altına kadar nüfuz edebiliyor; daha doğrusu doktorlar daha derinlerde bulunan iç organları ve kemikleri göremiyor.
İkinci olarak, lazerlerin izin verdiği görüntü hassasiyeti hala ultrasondan daha düşüktür. Görüntü çözünürlüğü,% 90'a yakın olasılığı olan hastalıkları tespit etmek için hala yeterli değildir.
Yeni ultrason tarama sisteminden görüntüler
Artık bilim adamları, onun yardımıyla çekilen görüntülerin çözünürlüğünün arttırılması da dahil olmak üzere sistemin yeteneklerini genişletmek için çalışıyorlar.
Bir sonraki adım, ekipmanın boyutunu azaltmak vehem tarama hem de görüntü işlemeyi taşınabilir hale getirir. Bilim adamlarına göre, bu özellikle önemli bir adımdır - vücudun uzaktan taranması, prosedürün yüksek nitelikli bir uzmanın katılımı olmadan gerçekleştirilmesine izin verecektir. Başka bir deyişle, hastalar prosedürü evde kendi başlarına gerçekleştirebileceklerdir.
Gelişimle ilgili sorun nedir?
İşin garibi, herhangi birinin yokluğuhastanın sağlığı üzerinde olumsuz bir etki yeni bir tarama yöntemi sorunu olabilir. Bir kişinin arka plan radyasyonunda hafif bir artışla belirlenebilen röntgen muayenesinden farklı olarak, uzaktan ultrason muayenesi iz bırakmaz. Bu, bilgisi olmadan insan sağlığı hakkında veri elde etmenizi sağlar - sadece yarım metre mesafeden tarayarak. Adamın kendisi, büyük olasılıkla, asla bilemez.
Bu varsayım, bilim kurgu gibi geliyor,ancak, bilim adamları uzaktan tarama için taşınabilir bir cihaz oluşturmayı başarırlarsa, bu bir gerçek olabilir. İnsan sağlığı ile ilgili veriler varsayımsal olarak bankalar ve sigorta şirketleri ile yapay zeka eğiten veya veri seti toplayan şirketler için ilgi çekici olabilir.