新型材料 改進超聲波技術在醫(yī)療領域應用

超聲波診斷已在醫(yī)學臨床上普遍應用，眾所周知的B超就是其中應用最廣泛和簡便的一種。但受聲波頻段所限，目前超聲波檢測所得圖像的清晰度還不盡如人意，會一定程度上影響診斷效果。最近，英國倫敦國王學院研究人員開發(fā)出一種新型工程材料，可有效提高超聲波檢測圖像的清晰度，有望改進超聲波技術在醫(yī)療領域的使用狀況。

這種新型工程材料屬于“超材料”范疇，由鑲嵌在一種稱為“聚吡咯”(PPy)的聚合物中的金納米棒組成。該材料的特性在于，它可以將超聲波信號轉(zhuǎn)變?yōu)楣鈱W信號。目前，傳統(tǒng)的超聲診斷設備都是將超聲波信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮有盘?，其使用受限于敏感度和聲波頻寬，因而在成像清晰度方面有不盡人意之處。而新型材料能夠?qū)⒊暡ㄐ盘栟D(zhuǎn)變?yōu)楣鈱W信號，使得信號處理一定程度上擺脫了上述限制，進而可形成清晰度更高的圖像。

研究人員指出，超聲波的頻率越高，其定向性和敏感度越好，其成像的清晰度也會越高。當前的超聲波技術，在聲波大約在50兆赫茲左右時，敏感度就會有顯著的下降。而這種新型材料能夠?qū)⒙暡ㄞD(zhuǎn)換成光學信號，不再受限于超聲波段，使得超聲設備在150兆赫茲內(nèi)都能“看”到以前看不到的細節(jié)，在醫(yī)學應用方面極具潛力。

該項目領導者、倫敦國王學院的韋恩·迪克遜教授表示，新型材料的開發(fā)具有重要意義。他指出，目前最敏感的超聲波探頭也會受到聲波頻段的限制，即使是傳統(tǒng)的光學材料，也會因光學定位方面的嚴格要求而不易使用到設備當中。而新型材料則能夠相對簡單地配置到超聲波設備當中，這意味著醫(yī)學診斷和治療領域中有可能會產(chǎn)生新一代超聲波傳感設備。