يجمع التصوير المقطعي الجديد بين المسح بالموجات فوق الصوتية والمسح الضوئي الصوتي، مما يسمح برؤية متزامنة لكل من الأنسجة والأوعية الدموية. ونشرت نتائج الاختبارات التجريبية للطريقة في المجلة طبيعة الهندسة الطبية الحيوية.

لقد ولت الإسكولابيون، الذين اعتمدوا على الخبرة والتفكير السريري، وإلى حد كبير، على الحدس في التشخيص. يعتمد الطب الحديث على أساليب التصوير عالية التقنية. كل واحد منهم – الموجات فوق الصوتية والأشعة السينية والتصوير المقطعي والتصوير بالرنين المغناطيسي – أخذ مكانه الصحيح، لكنه لا يخلو من عيوبه. هذه هي تكلفة المعدات، ومدة المسح، بالإضافة إلى القيود المفروضة على الصور نفسها: مقدار الجسم الذي يمكن تغطيته في وقت واحد، وإلى أي عمق تخترق الإشارة، ومدى تفصيل الصورة.

وقال البروفيسور تشارلز ليو من كلية الطب بجامعة الطب: “لقد حدد فريقنا القيود الرئيسية للطرق الحالية وطور نهجا ثوريا لمعالجتها”. كيك من جامعة جنوب كاليفورنيا ومؤلف مشارك في الدراسة.

ولإظهار القدرات الواسعة لهذه التكنولوجيا، استخدم الباحثون النظام لتصوير مناطق مختلفة من جسم الإنسان: الدماغ والثدي واليد والقدم.

تم إجراء فحوصات الدماغ على المرضى الذين يعانون من إصابات الدماغ المؤلمة أثناء الجراحة حيث تم إزالة جزء من عظم الجمجمة بشكل مؤقت. وأظهرت النتائج أن التكنولوجيا قادرة على التقاط بنية الأنسجة والأوعية الدموية في منطقة يصل عرضها إلى 10 سنتيمترات في حوالي 10 ثوانٍ فقط.

وقال البروفيسور فان ليهون من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، المؤلف المشارك للدراسة: “تغير طريقتنا الطريقة التي تعمل بها أنظمة الموجات فوق الصوتية والضوئية الصوتية معًا، مما يسمح لنا بالحصول على صور أكثر اكتمالاً على أعماق كبيرة. وهذه خطوة مهمة إلى الأمام في التشخيص غير الجراحي الذي لا يستخدم الإشعاعات المؤينة أو المغناطيس القوي”.

قام مؤلفو التطوير لأول مرة في التاريخ بدمج التصوير المقطعي بالموجات فوق الصوتية الدورانية (RUST) والتصوير المقطعي الضوئي الصوتي (PAT) في نظام RUS-PAT الموحد.

على غرار الموجات فوق الصوتية العادية، يقوم RUST بتوجيه الموجات الصوتية إلى المنطقة التي يتم فحصها. ولكن بدلاً من إنشاء مستشعر واحد صورة ثنائية الأبعاد، فإنه يستخدم مجموعة من أجهزة الكشف على شكل قوس لبناء صورة حجمية ثلاثية الأبعاد للأنسجة.

يرسل PAT شعاعًا من ضوء الليزر إلى نفس المنطقة، والذي تمتصه جزيئات الهيموجلوبين في الدم. تهتز هذه الجزيئات وتنبعث منها موجات فوق صوتية، والتي تكتشفها نفس أجهزة الكشف لإنشاء صور ثلاثية الأبعاد للأوعية الدموية.

بالمقارنة مع أدوات التصوير الطبي الموجودة، يتمتع RUS-PAT بعدد من المزايا التي لا يمكن إنكارها: فهو أرخص من التصوير بالرنين المغناطيسي، ولا يتطلب إشعاعًا مثل الأشعة السينية والأشعة المقطعية، ويوفر صورًا أكثر تفصيلاً من الموجات فوق الصوتية التقليدية.

وأشار ليو إلى أنه “عندما يتعلق الأمر بالتحديات الرئيسية للتصوير الطبي الحديث – التكلفة، ومجال الرؤية، والدقة المكانية، ووقت المسح – فإن منصتنا تعالج العديد من هذه المشكلات”.

وباستخدام فحوصات الدماغ والثدي واليد والقدم، أظهر الباحثون إمكانات RUS-PAT لمجموعة واسعة من تطبيقات الرعاية الصحية. يلعب تصوير الدماغ دورًا رئيسيًا في تشخيص وعلاج السكتة الدماغية وإصابات الدماغ والأمراض العصبية، ويعد فحص الثدي أمرًا بالغ الأهمية في مكافحة أحد أكثر أنواع السرطان شيوعًا في العالم.

وقال البروفيسور جوناثان راسين، رئيس قسم جراحة الأعصاب بجامعة فيرمونت: “تفتح الصوتيات الضوئية حقبة جديدة في دراسة البشر، ونعتقد أن هذه التكنولوجيا ستكون أساسية لتطوير طرق تشخيصية جديدة وعلاجات شخصية”.

يمكن أن يساعد فحص القدم السريع وغير المكلف ملايين الأشخاص الذين يعانون من مضاعفات مرض السكري والأمراض الوريدية في الأطراف السفلية.

وقال تانغ جي وي، مدير برنامج الحفاظ على الأطراف في كلية الطب بجامعة جونز: “إن إمكانات هذا النهج لمساعدة الأطباء على تحديد الأطراف المعرضة للخطر وتحديد استراتيجيات التدخل للحفاظ على الوظيفة في القدم السكرية وأمراض الأوعية الدموية الأخرى واضحة”. كيكا.

صور RUS-PAT لثدي امرأة سليمة

على الرغم من التجارب الأكثر نجاحا، فإن منشئي النظام ما زالوا يعتبرونها أكثر من دليل على المفهوم. إنهم يريدون ضبط تردد الموجات فوق الصوتية والمعلمات الأخرى للحصول على صور أكثر وضوحًا للدماغ من خلال عظام الجمجمة. واختتم تشارلز ليو قائلاً: “نحن نواصل الآن تحسين النظام، والتحرك نحو تطبيقه المستقبلي في الطب”.