新加坡科學(xué)家開發(fā)超聲設(shè)備：使用3D打印鏡頭

近日，新加坡南洋理工大學(xué)（NTU）的科學(xué)家們開發(fā)出了一種新的超聲設(shè)備，通過3D打印鏡頭產(chǎn)生更清晰的圖像。
 
　　據(jù)悉，使用更清晰的圖像，醫(yī)生和外科醫(yī)生在執(zhí)行非侵入性診斷程序和醫(yī)療手術(shù)時(shí)可以有更大的控制和精度。新裝置將允許更準(zhǔn)確的醫(yī)療程序，其涉及使用超聲波來殺死腫瘤，松開血塊并將藥物遞送到細(xì)胞中。超聲裝置配備有3D打印的優(yōu)質(zhì)樹脂透鏡。在當(dāng)前的超聲機(jī)中，聚焦超聲波的透鏡限于圓柱形或球形，限制了成像的清晰度。
 
　　使用3D打印，可以制作復(fù)雜的透鏡形狀，從而獲得更清晰的圖像。3D打印的透鏡允許超聲波在多個(gè)位置聚焦或?qū)⒔裹c(diǎn)成形到目標(biāo)，這是當(dāng)前的超聲機(jī)器不能做到。據(jù)中國3D打印網(wǎng)了解，這種新型超聲裝置是由來自NTU物理和數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院的Claus－Dieter Ohl副教授領(lǐng)導(dǎo)的多學(xué)科科學(xué)家團(tuán)隊(duì)開發(fā)的。超聲設(shè)備經(jīng)過了嚴(yán)格的測(cè)試，研究結(jié)果發(fā)表在應(yīng)用物理學(xué)通訊（Applied Physics Letters）上，這是一家全球領(lǐng)先的科學(xué)研究所，美國物理學(xué)會(huì)的同行評(píng)議期刊。
 
　　有了這一突破，NTU團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在正在與各種工業(yè)和醫(yī)療合作伙伴談判，他們正在尋找開發(fā)用于醫(yī)療和研究的應(yīng)用原型。副教授Claus－Dieter Ohl說：“在大多數(shù)醫(yī)療手術(shù)中，精確和非侵入性診斷方法至關(guān)重要。這種新型裝置不僅能確定波的焦點(diǎn)，而且能確定其形狀，給予醫(yī)生更大的準(zhǔn)確性和控制。”
 
　　克服電流限制
 
　　通過在玻璃表面或“透鏡”處發(fā)射聲波以產(chǎn)生高頻振動(dòng)來產(chǎn)生超聲波。在常規(guī)超聲機(jī)中，所產(chǎn)生的熱量使得透鏡快速膨脹，產(chǎn)生超聲波的高頻振動(dòng)。使用3D打印的鏡頭，新的超聲設(shè)備克服了玻璃的限制，可以為不同的目標(biāo)定制復(fù)雜的3D打印鏡頭，這不僅能更好的成像，而且更便宜，更容易生產(chǎn)。
 
　　“3D打印重塑了制造過程，方便創(chuàng)建獨(dú)特和復(fù)雜的設(shè)備。反過來，醫(yī)療設(shè)備的創(chuàng)建方式需要重新考慮。這是科學(xué)界的一個(gè)令人興奮的發(fā)現(xiàn)，因?yàn)樗鼮檠芯亢歪t(yī)學(xué)手術(shù)打開了新的大門，”Assoc教授說。
 
　　這一突破意味著超聲波進(jìn)入了一個(gè)新的市場(chǎng)，預(yù)計(jì)到2020年將增長(zhǎng)到約69億美元。它還有望在健康科學(xué)，如手術(shù)和生物技術(shù)中推廣新的醫(yī)療技術(shù)和研究機(jī)會(huì)。例如，研究人員可以使用聲波來測(cè)量培養(yǎng)皿中細(xì)胞的彈性性質(zhì)，看看它們的響應(yīng)力。這將是有用的，如區(qū)分有害和良性腫瘤細(xì)胞。
 
　　“這是一個(gè)非常有前途的領(lǐng)域，可以提供顯著的臨床益處，包括在癌癥成像領(lǐng)域。這項(xiàng)技術(shù)有潛力減少圖像扭曲，更準(zhǔn)確地區(qū)分癌性與非癌性軟組織，”解剖放射學(xué)LKCMedicine主任、Tan Tock Seng醫(yī)院診斷放射科高級(jí)顧問、助理教授Tan Cher Heng說道。