باحثون يبتكرون تقنية تسهل التصوير الطبوجرافي بالليزر

تفيد تقنية التصوير الضوئي الصوتي في فحص المواد الحية بالاعتماد على ضوء الليزر والموجات فوق الصوتية، ولها تطبيقات كثيرة في الطب، لقدرتها على إظهار الأعضاء والأوعية الدموية والأورام وأشياء أخرى.

وطور ليهونج وانج، أستاذ الهندسة الطبية والهندسة الكهربائية في معهد كاليفورنيا للتقنية (كالتك) الرائد في هذا المجال، أنواعًا مختلفة من التصوير الصوتي تظهر الأعضاء وهي تتحرك بصورة مباشرة، وترسم صور ثلاثية الأبعاد لأعضاء الجسم الداخلية، وتميّز الخلايا السرطانية عن الخلايا السليمة.

وطور وانج تقنية التصوير الضوئي الصوتي الجديدة بالاعتماد على تقنية المسح الطبوجرافي الضوئي عبر الترحيل الإرجودي (تابر)، والتي تهدف إلى تقليل المعدات اللازمة للتصوير الطبوجرافي.

ويعمل التصوير الضوئي عبر إرسال نبضات ليزر إلى الأنسجة لفحصها؛ فترتطم فوتونات الليزر بجزيئات الأنسجة وتؤدي إلى اهتزازها، وتنتج عن ذلك موجات فوق صوتية تنتقل عبر الأنسجة، ويلتقطها محول طاقة مثبت على سطح النسيج. ويعالج الحاسوب الإشارات التي تلتقطها محولات الطاقة لرسم خريطة للبنية الداخلية للأنسجة. وتتطلب كل عملية من هذا النوع 512 محولًا مثبتًا على النسيج في الوقت ذاته.

وقال وانج «يجب تغطية كل نقطة على سطح النسيج بمجموعة من المحولات، وهذا مكلف جدًا. ونحاول إيجاد طريقة تجعل نظامنا أقل تكلفة، وقابلًا للارتداء.»

في الوقت المناسب

وجد وانج وفريقه البحثي حلًا يعتمد على عملية الترحيل الإرجودي؛ توجد طريقتان رئيسيتان لنقل البيانات، وهما النقل التسلسلي والنقل المتوازي. في النقل التسلسلي، ترسل البيانات دفعة واحدة عبر قناة اتصال واحدة، أما في الإرسال المتوازي، ترسل أجزاء عدة من البيانات في الوقت ذاته باستخدام قنوات اتصال متعددة. وتعمل تقنية وانج بالتوازي، وبما أن اهتزازات الموجات فوق الصوتية من النظام تندفع عبر رشقة قصيرة واحدة، لا يستطيع حساس واحد جمع كل البيانات في هذه الفترة الزمنية القصيرة.

والمرحل الإرجودي حجرة يرتد الصوت حولها، وتمتد الاهتزازات فوق الصوتية عندما تمر عبره، ولا تصل إلى الحساس إلى أن يكون الحساس جاهزًا لتلقيها.

وقال وانج إن هذا الإصدار الأولي يستطيع إنشاء صور ثنائية الأبعاد، لا صورًا ثلاثية الأبعاد مثل بعض الأنظمة الصوتية الأخرى. ولكن عند تطويره، قد يصبح مفيدًا لأغراض طبية أخرى، كقياس مستويات الجلوكوز لدى مرضى السكري باستخدام الطول الموجي للضوء الذي يمتصه الجلوكوز.

ونُشرت الورقة البحثية في دورية نيتشر فوتونيكس.

The post باحثون يبتكرون تقنية تسهل التصوير الطبوجرافي بالليزر appeared first on مرصد المستقبل.

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى