imagem de ultra-som e Além: recente Avanços em ultrassonografia médica

A ultrassom médica representada por ultrassonografia é geralmente considerada uma área bem conhecida em pesquisa, porque Os sistemas de imagem de ultra-som foram amplamente distribuídos e usados ​​ativamente no mundo desde o 1960. O uso anual em todo o mundo da ultrassonografia na prática já está em bilhões e todas as mulheres grávidas foram exibidas com ultra-som em alguns países, como Alemanha, Noruega, Islândia e Áustria para Ano. Na indústria, não apenas sistemas portáteis estavam disponíveis desde O início dos anos 2000, mas também transdutores de imagem de ultrassom sem fio, cooperando com tablet PCs foram introduzidos no início 2010. Consequentemente, a ultrassonografia na medicina foi acreditada em campo de pesquisa relativamente baixa e obsoleta para a audiência geral

No entanto, a Ultrassonografia Médica tem sido uma das áreas de pesquisa mais ativas para os últimos 20 anos e numerosas extraordinárias foi relatado em diagnóstico e terapêutico ultrassom. Em ultrassonografia, elastografia, imagens de agentes de contraste de ultra-som, imagens de super resolução e transdutor de array 2D são digno de nota. Propriedade elástica de um dado tecido pode ser crítico para o diagnóstico de câncer de um certo tumor fibroso e avaliação da placa vulnerável na artéria durante stent Implantation. No entanto, características elásticas não podem ser claramente visualizado em ultrassom geral Imagens. A fim de medir quantitativa de elasticidade, a força de radiação que fornece força de deformação controlada no tecido alvo foi implementado pelo transdutor de imagem de ultrassonografia e algoritmo de rastreamento de speckle, que fornece meios de rastreamento de posição de tecidos locais até as dezenas de micrômetros. Estes tecnologias mais tarde combinadas com um sistema de imagem de ultrassom tardio de alto quadro Cujos O quadro atrasado pode atingir até 10.000 / s e apresentou alta resolução quantitativa elastilografia. Por outro lado, a imagem super de resolução foi conseguida simplesmente rastreamento Microbolbles No vaso sanguíneo com um sistema tardio de alto quadro introduzido acima [6]. Desde um único microbuble pode ser contado como um dispersão Cujos A resolução é de várias ordens mais altas do que A função Point Spread do sistema de ultra-som, as imagens resultantes podem nos mostrar excelente vasculature redes em órgão profundamente localizado. a fim de expandir estes Novas tecnologias de imagem de ultrassom em 3D, é necessária transdutor de matriz 2D, de modo que micro-usinados Transdutores também foram desenvolvidos.

Embora pesquisas e desenvolvimentos na área de imagem de ultrassonografia tenham sido excelentes recentemente, novas abordagens na ultrassonografia terapêutica foram igualmente impressionantes se não estiverem superiores. 2D transdutores de matriz faseados em ultra-som focado de alta intensidade (HIFU) Não apenas facilitar o tratamento rápido do câncer abdominal, mas também permitir tratar doenças cerebrais sem craniotomia ou buraco de rebarbas trefinação. Com a ajuda da orientação de ressonância magnética para tratamento cerebral, a tecnologia de ultra-som trouxe Não invasivo Meios para doenças relacionadas ao tratamento seletivo e o resultado de ensaios clínicos em pacientes com tremores foi excepcionalmente promissor. Entrega espacialmente segmentada de drogas com ultra-som e microbolhbles é outra questão quente em médica ultrassom. O ultra-som é um campo de pressão acústica variável e microbolhbles No campo de ultra-som oscilado e / ou rapidamente colapso. Estes As atividades de bolha são geralmente definidas como uma cavitação acústica. Se Cavitação As atividades ocorrem fronteiras biológicas próximas que atua como uma barreira, a função de barreira do limite é temporalmente perturbada. Combinado com a natureza espacialmente seletiva do ultra-som focado, ultrassonografia mediada por espacialmente entrega de drogas espacialmente com microbolhbles tem sido um tópico de pesquisa principal nos últimos 20 anos. Quanto à aplicação, a entrega de drogas mediadas por ultra-som através da barreira cerebral do sangue (BBB) ​​ tem sido mais bem sucedido em experimentos de modelo animal [11, 12]. Embora BBB A abertura é pegada a atenção do público em geral, a entrega de drogas mediadas pela ultrassonografia também tem sido amplamente pesquisada para o tratamento de câncer direcionado tanto no corpo quanto no cérebro. A última terapia de ultra-som notável é histotripsia. Isso termo é antônimo para litotripsy que indica a destruição de metas calcificadas, como rim Stone. Em Histotripsy, o tecido mole alvo é completamente pulverizado com múltiplos cavitações induzido por pulsos de ultra-som repetitivos de alta amplitude sem Cavitação sementes. Isso A técnica fornece linhas de corte claras entre tecido tratado e tecido circundante ao contrário HIFU que geralmente usa efeito térmico e tem manchado limite. Assim, histotripsy pode ser uma ferramenta extremamente seletiva para o câncer tratamento.

Embora Não é mencionado acima, há áreas adicionais de pesquisa relacionadas com ultra-som, como Fotoacústica e ultra-som neuromodulação. Photoacoustic Imaging (PAI) Usa uma excitação de laser pulsada para gerar som no corpo e recebe o sinal com um ultra-som transdutor. Desde O tamanho focal do laser é múltiplos pedidos menores do que Aquele do feixe de ultra-som, a resolução da imagem é fenomenalmente maior em comparação com a ultrassonografia geral Imagens. Papai também pode ser facilmente implementado com imagens de ultra-som desde Eles pode compartilhar o transdutor idêntico. Além disso, a maioria dos algoritmos desenvolvidos para a gravação de ultrassonografia nas décadas pode ser direcionado traduzido para Pai e ultra-som elastografia podia ser um dos principais candidatos. Enquanto a maioria dos tópicos introduzidos tem pelo menos uma aplicação específica, ultra-som neuromodulação está em uma fase ainda inicial de pesquisa para determinar uma determinada aplicação definitiva. Desde No meio de 2000, ambos Excitational e inibível As atividades neurais induzidas por ultra-som de baixa intensidade foram demonstradas no número de modelos animais. Embora O mecanismo subjacente ainda não foi claramente compreendido, muitos dos pesquisadores esperam que ultra-som neuromodulação pode substituir transcranial Estimulação magnética (TMS).

Como descrito acima, campo de ultra-som médico é pensionista do que Percepção geral, pelo menos em pesquisa área. Assim, esta questão especial é projetada para trazer vários Relacionados por ultra-som Tópicos em Medicina. Nós Também tentou convidar ambos os setores médicos para incluir diferentes perspectivas em médicos ultrassom. Embora Nós poderíamos Não cubra todos os tópicos acima mencionados, os artigos desta questão especial estenderão a percepção geral e fornecerão a compreensão mais ampla sobre a pesquisa de ultra-som Campo.

Finalmente, nós editores de convidados Gostaria de expressar nossa gratidão aos autores que contribuíram nesta questão especial no campo da Ultrassom.

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