Исследователи разработали новый ультразвуковой метод, который впервые может измерить напряжение в тканях человека. Это потенциально может произвести революцию в диагностике заболеваний.
Ультразвуковое устройство излучает высокочастотные звуковые волны, которые могут проникать к внутренним структурам тела и отражаться. Отраженный звук записывается детектором, что позволяет создавать изображения в режиме реального времени. Ультразвук дешевле, быстрее и доступнее, чем другие методы визуализации, такие как МРТ. Он может показать аномалии, которые можно увидеть только при движении, например, заболевание плечевого сустава.
УЗИ вместо МРТ
Хотя ультразвук предоставляет ценную информацию для диагностики и лечения различных заболеваний и состояний, он имеет ограничения. Одним из них является неспособность ультразвука измерить уровень напряжения в тканях человека. Это побудило исследователей из Университета Шеффилда разработать новую технику УЗИ, которая может отличить жесткую ткань от ткани, находящейся под напряжением.
Измерение напряжения в тканях и искусственных мягких материалах важно для определения их правильного функционирования, но измерить его на практике сложно, поэтому исследователи решили использовать особенности акустоупругого эффекта. Суть эффекта акустоупругости такова: чем больше натяжение, тем быстрее распространяются звуковые волны.
Адаптировав метод, который обычно используется для измерения напряжения железнодорожных рельс, исследователи послали две звуковые волны в разных направлениях, связав натяжение со скоростью волн. Для этого авторы использовали разработанную ими математическую модель.
Исследователи использовали особый тип волны, называемый сдвиговой волной, которая может перемещаться внутри объекта, в отличие от поверхностной волны. С помощью сдвиговых волн они смогли успешно измерить натяжение сначала внутри гидрогеля, а затем внутри скелетной мышцы свиньи. Это первый ультразвуковой метод, способный измерять натяжение в любом типе мягких тканей, и исследователи в восторге от его потенциального использования.