Imagerie à ultrasons et Au-delà: récent Avances dans l'échographie médicale

L'échographie médicale représentée par l'imagerie par ultrasons est généralement considérée comme une zone bien connue de la recherche, parce que Les systèmes d'imagerie par ultrasons ont été largement distribués et utilisés activement dans le monde depuis les 1960s. L'utilisation annuelle de l'imagerie à ultrasons dans la pratique est déjà sur des milliards et que toutes les femmes enceintes ont été examinées par ultrasons dans certains pays, telles que l'Allemagne, la Norvège, l'Islande et l'Autriche pour les années. Dans l'industrie, non seulement des systèmes portables étaient disponibles depuis Le début des années 2000, mais également des transducteurs d'imagerie à ultrasons sans fil coopérant avec des tablettes PC ont été introduits au début de 2010. En conséquence, une échographie en médecine a été cru à des domaines de recherche relativement basse et obsolète à General Audience.

Cependant, les ultrasons médicaux ont été l'un des domaines de recherche les plus actifs depuis 20 ans et de nombreuses personnes exceptionnelles Break-creux a été rapporté à la fois au diagnostic et thérapeutique Ultrasound. Dans l'échographie, l'élastographie, l'imagerie par agent de contraste à ultrasons, l'imagerie super-résolution et le transducteur de matrice 2D sont remarquables. Une propriété élastique d'un tissu donné peut être essentielle au diagnostic du cancer d'une certaine tumeur fibreuse et d'évaluation de la plaque vulnérable dans l'artère pendant stent implantation. Cependant, les caractéristiques élastiques ne peuvent pas être clairement visualisé en ultrasons généraux images. Afin de la mesure quantitative de l'élasticité, la force de radiation qui fournit une force de déformation contrôlée sur les tissus cibles a été mise en œuvre par l'algorithme de transducteur d'imagerie à ultrasons et d'algorithme de suivi de la mouche qui fournit un moyen de suivi de la position de tissu local jusqu'à des dizaines de micromètres de micromètres était développé. Ces Technologies combinées plus tard avec un système d'imagerie ultrasonore tardif élevé dont le Le cadre en retard peut atteindre 10 000 / S et présenté quantitative haute résolution élastographie. D'autre part, une imagerie super-résolution a été réalisée en suivant simplement microbubbles dans le vaisseau sanguin avec un système tardif élevé introduit ci-dessus [6]. Depuis un seul microbulable peut être compté comme un diffuseur dont le La résolution est plusieurs commandes plus élevées que La fonction de point propagée du système à ultrasons, les images résultantes peuvent nous montrer d'excellents Vasculature Réseaux dans Profondément localisée Organe. Afin de développer ces Les nouvelles technologies de l'imagerie par ultrasons en 3D, le transducteur de graphique 2D est requise, de sorte que micro-usinés Les transducteurs ont également été développés.

Bien que des recherches et des développements dans la zone d'imagerie par ultrasons ont été récentes récemment, de nouvelles approches dans les ultrasons thérapeutiques ont été également impressionnantes si non Supérieur. TRANSUCTURES DE TABRES PHASED 2D en ultrasons concentrés de haute intensité (HIFU) non seulement faciliter le traitement du cancer abdominal rapide, mais permet également de traiter les maladies cérébrales sans craniotomie ni trou de bavure Tréphination. Avec l'aide des conseils d'IRM pour le traitement du cerveau, la technologie à ultrasons apportée non invasive Des moyens pour une maladie cérébrale sélective liée au cerveau et le résultat d'essais cliniques chez les patients tremblants était exceptionnellement prometteuse. Livraison de médicaments ciblés spatialement avec ultrasons et microbulles est un autre problème chaud en médecine Ultrasound. L'échographie est le temps varier de champ de pression acoustique et microbulles dans le champ Ultrasound Oscillate et / ou rapidement effondrement. Ces Les activités de bulles sont généralement définies comme acoustique Cavitation. Si Cavitation Les activités se produisent à proximité des limites biologiques agissant comme une barrière, la fonction barrière de la limite est temporairement perturbée. combiné avec la nature sélective spatiale de l'ultrasons ciblée, une ultrasons à ultrasons une livraison de médicaments ciblés spatialement avec microbulles a été un sujet de recherche principal au cours des 20 dernières années. En ce qui concerne l'application, l'administration de médicaments à ultrasons à médiation à travers une barrière hémato-encéphalique (BBB) ​​ a eu le plus de succès dans des expériences de modèle animal [11, 12]. Bien que BBB L'ouverture a attiré l'attention du grand public, l'administration de médicaments à médiation par ultrasons a également été largement recherchée pour le traitement cancéreux ciblé dans le corps et le cerveau. Le dernier thérapie ultrasonore remarquable est histotripsy. Ceci terme est antonyme à lithotripsy qui indique la destruction des cibles calcifiées telles que le rein pierre. Dans histotripsy, le tissu mous ciblé est complètement pulvérisé avec plusieurs cavitations induit par des impulsions ultrasons répétitives d'amplitude de haute amplitude sans cavitation graines. Ceci La technique fournit des lignes de coupe transparentes entre les tissus traités et les tissus environnants contrairement à HIFU qui utilise généralement l'effet thermique et a barbouillé frontière. En conséquence, Histotripsy peut être un outil extrêmement sélectif pour le cancer Traitement.

Bien que Il n'est pas mentionné ci-dessus, il existe des domaines de recherche liés aux ultrasons supplémentaires tels que photoacoustique et ultrasons Neuromodulation. Photoacoustique Imagerie (PAI) utilise une excitation laser pulsée pour générer du son dans le corps et reçoit le signal avec une échographie transducteur. Depuis La taille des points focaux du laser est de multiples commandes plus petites que celle de la poutre à ultrasons, la résolution d'image est plus élevée phénoménale par rapport aux ultrasons générales images. PAI peut également être facilement mis en œuvre avec une imagerie par ultrasons depuis Ils peut partager le transducteur identique. De plus, la plupart des algorithmes développés pour l'imagerie par ultrasons au cours des décennies peuvent être dirigés sur Pai et ultrasons Élastographie pourrait être l'un des meilleurs candidats. Alors que la plupart des sujets introduits ont au moins une application spécifique, échographie Neuromodulation est une étape encore rapide de la recherche pour déterminer une certaine application définitive Depuis au milieu des années 2000, les deux excitation et inhibition Les activités neurales induites par une échographie de faible intensité ont été démontrées dans le nombre d'animaux modèles. Bien que Le mécanisme sous-jacent n'a pas encore été clairement compris, nombre de chercheurs s'attendent à ce que l'échographie Neuromodulation pourrait remplacer transcranial stimulation magnétique (TMS).

Comme décrit ci-dessus, le champ Ultrasound médical est Boarder que Perception générale au moins dans la recherche Zone. Par conséquent, ce numéro spécial est conçu pour amener diverses Ultrasound liés à l'échographie Sujets dans Médecine. Nous Également essayé d'inviter à la fois des secteurs de l'ingénierie et des médecins à inclure différentes perspectives dans le médecin Ultrasound. Bien que Nous avons pu Ne couvrez pas tous les sujets mentionnés ci-dessus, les articles de ce numéro spécial prolongeront la perception générale et offriront une compréhension plus large sur la recherche par ultrasons Champ.

Enfin, nous avons des éditeurs invités serait Aime exprimer notre gratitude aux auteurs qui ont contribué dans ce numéro spécial dans le domaine de la médecine Ultrasound.

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