QUAND L’ULTRASON VA DEPASSER LES SPHERES D’ABERRATION
La diagnose à ultrason est semblante au travail d’un sonar. En utilisant un formateur d’haute fréquence du rayon ultrasonique, le système diagnostique produit et envoie les ondes acoustiques dans la région qui doit être examinée. En se reflétant des organes intérieurs, leurs tissus et vaisseaux, les ondes changent leurs propriétés, ce que capture l’échographe et transforme automatiquement en une image graphique.
Par quoi un échographe standard est limité
La visualisation à ultrasons est possible grâce à ce que les ondes acoustiques pénètrent à travers des tissus et des organes mais ils ne peuvent pas pénétrer à travers des os et du métal, c’est pourquoi les possibilités des dispositifs échographiques sont limitées. Les matériaux durs, tels que les plaques chirurgiques métalliques et les os humains bloquent le rayon ultrason, courbant les ondes fortement. Dans la médicine, on appelle tels matériaux les sphères d’aberration.
En Université de Caroline du Nord on a créé un échographe nouveau en principe
Depuis longtemps les ingénieurs luttent contre le problème des sphères d’aberration, en tachant de développer une technologie qui pourra dépasser les caractéristiques physiques des matériaux d’aberration et qui va permettre l’irradiation échographique de pénétrer à travers les objets métalliques et les os. Les premières qui ont obtenu un succès considérable dans cette direction étaient les employés de l’Université de Caroline du Nord. Les savants ont réussi créer une structure des métamatériaux qui va augmenter considérablement l’efficacité des échographes.
Les savants de Caroline du Nord proposent d’utiliser un métamatériel unique, qui a une structure tubulaire et les membranes avec les propriétés prédéfinies artificiellement, et qui peut niveler l’effet de la sphère d’aberration par renforcement multiple du signal acoustique. «Nous avons inventé un métamatériel unique qui va permettre aux sonographistes élargir considérablement le domaine d’utilisation des échographes en diagnose échographique et en pratique thérapeutique. Nous allons pouvoir évaluer le flux sanguin dans des différentes aires du cerveau et fixer à temps les néoplasmes, utilisant un échographe habituel, - affirme Terry Chen Zhen, le gérant du processus de recherche et l’aspirant de l’Université de Caroline du Nord. Jusqu’aujourd’hui c’était impossible car les os du crâne ne permettaient pas aux ondes ultrason de pénétrer en intérieur sans le courbement de l’image visualisée !»
Les métamatériaux ont perfectionné l’échographe habituel
Les résultats de simulation d’ordinateur des métamatériaux novatoires, destinés à l’utilisation dans les sondes échographiques, ont montré les résultats phénoménaux – l’utilisation des sondes habituelles a montré, que à travers des grands os passent seulement 28% des ondes acoustiques, en même temps l’équipement avec les métamatériaux a assuré la perméabilité du signal avec pureté 88%. Selon le co-auteur de l’investigation, docteur Yong Jin, cela est tout à fait suffisamment pour dépasser la sphère d’aberration. «La technologie va se réjouir de la demande comme pour la visualisation diagnostique, ainsi pour les cibles thérapeutiques. Avec son aide la diagnose des tumeurs va se simplifier beaucoup» - affirme le spécialiste.
Les savants espèrent que le développement perspectif va obtenir du soutien, car à son aide peut travailler pas seulement un échographe stationnaire mais les scanners industrieux, en particulier, de l’ingénierie aérocosmique.
14.09.2016