КЛИНИКА
ТОП ИХИЛОВ
МЕЖДУНАРОДНЫЙ ОТДЕЛ

ОФИЦИАЛЬНЫЙ САЙТ

Наши телефоны
Тель-Авив: +97236053618
Москва: +74952413059
Киев: +380443920579
Заказ звонка
  • Это поле используется для проверочных целей, его следует оставить без изменений.

Новый волоконно-лазерный датчик повысит точность диагностики

19.09.2018

Работая над созданием новых оптико-волоконных сенсоров, китайские исследователи изобрели «умную» и гибкую технологию фотоакустической визуализации, которая потенциально может быть использована для создания переносных электронных устройств, медицинского инструментария и средств диагностики. Новый волоконный датчик, созданный на основе лазера и ультразвука, был представлен в рамках международной конференции, посвященной оптике и лазерным технологиям. Презентацию новинки провел ведущий научный сотрудник Института фотонных технологий при университете Цзинаня в Гуанчжоу Лонг Цзинь, который использовал для этого лазерно-акустический микроскоп.

В основе новой технологии китайских ученых лежит волоконная лазерная модуляция, использующая термоупругий эффект: при воздействии на ткани лазером их температура повышается, что приводит к упругой деформации. «Обычные оптико-волоконные датчики фиксируют чрезвычайно слабые сигналы благодаря своей высокой чувствительности в измерении фазы», – говорит Цзинь. Похожие сенсоры используются военными для обнаружения низкочастотных (в килогерцовом диапазоне) акустических волн.

Новый волоконно-лазерный датчик повысит точность диагностикиНо, как оказалось, они не способны так же эффективно улавливать ультразвуковые волны на мегагерцевых частотах, которые используются в медицинских целях, потому как те обычно распространяются сферически и имеют очень ограниченную длину взаимодействия с оптическими волокнами. Новые же датчики были специально разработаны для использования в медицинской визуализации и способны обеспечить более высокую чувствительность в сравнении с использующимися сегодня пьезоэлектрическими датчиками.

Команда ученых разработала специальный ультразвуковой сенсор, представляющий собой компактный лазер, 8-микронная сердцевина которого состоит из одномодового оптического волокна. «У него стандартная длина в 8 мм, – говорит Цзинь. – Создавая лазер, мы встроили в сердцевину волокна два сильноотражающих решетчатых зеркала, чтобы обеспечить оптическую обратную связь». Затем эти оптические волокна были легированы иттербием и эрбием, чтобы гарантировать достаточное оптическое усиление. В качестве лазера накачки ученые использовали 980-нанометровый полупроводниковый лазер. Такие лазеры могут быть использованы в качестве датчиков, поскольку имеют довольно высокий коэффициент отношения «сигнал/помеха», отмечают исследователи.

Улавливание ультразвуковых волн становится более эффективным благодаря тому, что они деформируют волокно, регулируя частоту лазерной генерации. «Фиксируя изменение частоты, мы можем воссоздать акустическую волновую картину», – говорит один из исследователей. Они не детектируют ультразвуковой сигнал, извлекая оригинальную информацию с помощью стандартного метода интерферометрии или любого другого способа захвата частоты. Вместо этого, ученые используют метод «самогетеродинирования», обнаруживающий смешение двух частот.  

Лазерно-волоконный ультразвуковой датчик может применяться в фотоакустической микроскопии. С помощью фокусированного импульсного лазера с длиной луча 532 нанометра ученые просветили образец биологических тканей, вызвав в них ультразвуковые импульсы. Они поместили неподвижный датчик рядом с исследуемым образцом, чтобы обнаружить оптически индуцированные ультразвуковые волны.

«Посредством растрового сканирования лазерного пятна мы смогли получить фотоакустическое изображение сосудов и капилляров мышиного уха, – говорит доктор Цзинь. – Этот метод может быть использован и для визуализации других тканей». Он добавляет, что оптические волокна имеют массу преимуществ, среди которых их миниатюрность, легкость и естественная гибкость.

  1. 5
  2. 4
  3. 3
  4. 2
  5. 1
(3 голоса, в среднем: 5 из 5)


Профессор Дан Грисаро
Здравствуйте, я Профессор Дан Грисаро. С удовольствием отвечу на Ваши вопросы.
Заполните форму заявки, и мы вам перезвоним в течение 30 минут.
  • Это поле используется для проверочных целей, его следует оставить без изменений.
 
Отделения
Лучшие врачи
Профессор Цви Рам

Профессор Цви Рам

  1. 5
  2. 4
  3. 3
  4. 2
  5. 1

ведущий нейрохирург

Профессор Моше Инбар

Профессор Моше Инбар

  1. 5
  2. 4
  3. 3
  4. 2
  5. 1

ведущий онколог

Профессор Эли Шпрехер

Профессор Эли Шпрехер

  1. 5
  2. 4
  3. 3
  4. 2
  5. 1

ведущий дерматолог и онкодерматолог

Все врачи
Акция дня
Консультация у профессора клиники
Только 1 день!
БЕСПЛАТНО!
Консультация у профессора клиники
Топ Ихилов