微型3維超聲探頭可提供清晰軟組織醫學(xué)圖像

一個(gè)小到可以放在導管頂端的超聲探頭，能為醫生提供清晰的軟組織實(shí)時(shí)圖像，而不會(huì )有傳統的X光導管引導過(guò)程中所面臨的危險。

杜克大學(xué)生物醫學(xué)工程師設計并制作了新型超聲探頭，該探頭擁有強大功能，可提供詳細的3D圖像。該設備像昆蟲(chóng)的復眼一樣工作，由108個(gè)微型傳感器一起工作產(chǎn)生圖像。

以導管為基礎的進(jìn)程包括蛇形器械通過(guò)血管執行各種任務(wù)，如通過(guò)X光圖像引導清除動(dòng)脈或放置支架。

在使用模擬血管的水箱中進(jìn)行一系列的模擬原理驗證，工程師采用新型超聲探頭能夠引導兩個(gè)具體程序：在血管內安置一個(gè)濾波器和為主動(dòng)脈動(dòng)脈瘤放置綜合“貼片”?？茖W(xué)家將于一年內開(kāi)始在動(dòng)物身上測試。

“沒(méi)有什么技術(shù)壁壘需要克服，” 杜克大學(xué)超聲傳感器組主任兼研究小組高級成員Stephen W. Smith稱(chēng)。該小組將最近的試驗結果公布在IEEE超聲波、鐵電和頻率控制會(huì )報上。

Smith 說(shuō)：“雖然我們已經(jīng)表明新探針可以工作在兩種進(jìn)程，我們相信結果會(huì )更遠，有很多以導管為基礎的介入治療可以使用3D超聲引導，其中包括人工心瓣替代和在大腦中安置線(xiàn)圈以阻止中風(fēng)。只要導管可以進(jìn)入，探頭就可以進(jìn)入。”

目前，當在血管中控制導管，醫生依賴(lài)于從身體外部采取X射線(xiàn)圖像，并在顯示器上顯示。很多時(shí)候，對比劑需要注入到血液中以加亮血管。新型探頭論壇的作者及設計師Edward Light說(shuō)：“而通過(guò)這種方式獲得的圖像雖然很好，但是一些病人對對比劑有不良反應。同時(shí)，取得的圖像稍縱即逝。而3D超聲引導不使用X射線(xiàn)輻射或對比劑，而且圖像實(shí)時(shí)和連續的。”

另一個(gè)好處是便攜性，該功能對于那些不便移動(dòng)的病人太重要了。因為X射線(xiàn)需要在特殊設備的房間進(jìn)行。3D超聲機可以很方便的移動(dòng)到病人房間。

研究人員稱(chēng)，超聲技術(shù)通過(guò)實(shí)時(shí)生成詳細的、3維動(dòng)態(tài)圖像使得最新的試驗成為可能。杜克實(shí)驗室有一個(gè)長(cháng)串的從傳統2維超聲系統（就像用于子宮中嬰兒的圖像）到更先進(jìn)3D的修正。在1991年發(fā)明該技術(shù)后，該小組表明了其為心臟和腦血管實(shí)時(shí)成像中開(kāi)發(fā)專(zhuān)門(mén)導管和內窺鏡的效用。

在許多重復的探針設計試驗之后，工程師相處了一種新的方法——以108個(gè)微型傳感器置于導管套的邊緣。Light解釋到：“這些微型傳感器共同創(chuàng )造一個(gè)大型傳感器，像昆蟲(chóng)復眼一樣工作。”

在第一個(gè)試驗中，新型探管成功在模擬腔靜脈（攜帶從下肢回流心臟的缺氧血的大靜脈）中放置濾波器。腿中有凝塊的患者——被稱(chēng)為靜脈血栓——其不能得到破壞血塊的藥物時(shí)，往往接受這些濾波器，從而組織血塊移動(dòng)并運動(dòng)到心臟和肺部。

第二次試驗所涉及的是安置腹主動(dòng)脈瘤支架，這是大的人造導管用于修補主動(dòng)脈的薄弱區域，該區域隨時(shí)面臨爆破的危險。