在最近的一項研究中,科學家們開發了一種新的超聲技術,從而能夠以非侵入性的方式檢測微觀尺度下的骨骼結構。利用這一技術,研究者們希望能夠更好地評估患者的骨質疏鬆症發病風險。
此外,研究人員還通過大鼠水平模型證實:超聲技術能夠有效區分機體內的腫瘤和健康組織。
“我們巧妙地利用了超聲波一大缺點,並將其轉化為治療方麵的優勢”,該研究的作者,來自北卡羅萊納州立大學機械和航空航天工程助理教授Marie Muller說到。
超聲波的一大缺點是在複雜介質(如骨骼)中使用時無法提供清晰的圖像。究其原因,是因為在這些複雜的環境中,超聲波會頻繁反彈,因此無法計算它們行進的距離。然而,這一效應卻使得超聲波技術能夠有效地測量骨骼微觀結構。
作者認為,通過觀察超聲波從骨骼部位擴散的速度,能夠評估給定區域的孔隙數量,以及這些孔隙的大小。 “我們的研究表明,超聲波擴散常數與骨孔徑和密度之間存在相關性,”穆勒說。“然而,值得注意的是,這一結果是在計算模型中完成的。與此同時,我們目前正在進行針對人類患者的體內研究。”
“這一結果距離真正的臨床應用還需要幾年的時間,但如果結果有效,我們將能夠通過定期監測患者以確定骨骼的健康狀況。這意味著人們可以追蹤他們患骨質疏鬆症的潛在風險,而無需擔心與X射線有關的輻射。此外,該技術可以幫助研究人員和醫療保健提供者確定骨質疏鬆症治療工作的效果。”
此外,作者的另外一項研究表明,通過超聲技術能夠有效辨別機體中的正常細胞與癌細胞。與孔隙相似,超聲波可以追蹤微氣泡穿過機體血管網絡時的密度變化。由於腫瘤產生的血管網絡比健康組織中的更密集,更複雜。因此,研究者們可以通過尋找微泡緩慢擴散的區域來識別腫瘤。