Американські вчені вперше отримали результати сканування людських тканин за допомогою безконтактного лазерного ультразвукового дослідження. Під час такого дослідження лазер збуджує ультразвукові коливання на поверхні шкіри, а потім лазерний віброметр реєструє повернуті з тканин коливання. Стаття опублікована в журналі.
Метод ультразвукового дослідження (УЗД) застосовують для створення знімків внутрішніх органів людини без оперативного втручання або застосування іонізуючих методів, такі як комп'ютерна томографія і рентгенографія, а також неіонізуючих, але дорогих, такі як МРТ. Водночас УЗД має свої недоліки. Наприклад, його точність у загальному випадку невисока, а головне, вона варіативна і залежить від деяких факторів, таких як сила, з якою лікар притискає датчик до тіла.
Крім контактних методів УЗД є також фотоакустичні методи. Під час фотоакустичного дослідження поверхня тканини освітлюється лазерним променем, який збуджує коливання в тканині завдяки фотоакустичному ефекту. Однак як приймач у цьому методі зазвичай застосовують п'єзоелектричний датчик, який прислоняється до шкіри. Як альтернативу цьому методу вчені пропонували використовувати повністю безконтактний метод, в якому лазери виконують ролі і збудника коливань, і приймача зворотного сигналу, проте лише тепер цей метод випробували на людині.
Брайан Ентоні (Brian Anthony) і зі своїми колегами з Массачусетського технологічного інституту використовували як джерело випромінювання лазер, що випромінює світло з довжиною хвилі 1540 нанометрів, а як приймач лазерний віброметр, що використовує світло з довжиною хвилі 1550 нанометрів. Промінь від джерела, потрапляючи на шкіру, періодично нагріває її і через це викликає розширення. Це, в свою чергу, створює періодичні ультразвукові коливання, що поширюються вглиб тканин.
Одна з відмінностей цього методу від класичного фотоакустичного ультразвукового ефекту полягає в тому, що світло майже не проникає вглиб тканини. Це дозволяє сконцентрувати оптико-акустичне перетворення на поверхні шкіри і тим самим збільшити амплітуду ультразвуку, що проникає в тіло.
Дослідники протестували зібраний ними з комерційно доступних компонентів апарат на декількох об'єктах: томографічному фантомі, що складається з желатину з металевими деталями всередині, зразком свинячої черевної тканини і, нарешті, на людині.
Автори запросили чотирьох добровольців і використовували як предмет дослідження їхні передпліччя, на які проектувалися лазерні промені. В результаті дослідникам вдалося отримати зображення структури передпліччя, на яких відмінні різні структури: шкіра, м'язи і кістка. Порівняння з результатами, отриманими класичним УЗД показало, що розташування цих тканин збігається на знімках, отриманих обома методами, що підтверджує працездатність нового методу.
Вчені пропонують використовувати УЗД не тільки в медичних цілях, а й для навчання: вчені з Франції та Італії розробили систему, яка отримує дані про рух мови з апарату УЗД і візуалізує їх, що потенційному може допомогти вивчати вимову в іноземних мовах