Recentemente, pesquisadores daLaboratório Lincoln do MITe colaboradores do Centro de Pesquisa e Tradução de Ultrassom (CURT) do Hospital Geral de Massachusetts (MGH) desenvolveram um novo dispositivo de imagem médica: ultrassom a laser sem contato (NCLUS).
(Fonte: Laboratório Lincoln do MIT)
Diz-se que este sistema de ultrassom baseado em laser fornece imagens de características internas do corpo, como órgãos, gordura, músculos, tendões e vasos sanguíneos. O sistema também pode medir a resistência óssea e potencialmente rastrear diferentes estágios da doença.
“Nosso conceito patenteado de sistema de laser seguro para a pele foi projetado para transformar o ultrassom médico, superando as limitações das sondas de contato convencionais”, explica o investigador principal Robert Haupt, membro sênior da equipe do Grupo de Sistemas Ópticos Ativos do Lincoln Laboratory.
Robert Haupt e o membro sênior da equipe Charles Wynn são co-inventores da tecnologia, e Matthew Stowe, vice-líder do grupo, é responsável pela liderança técnica e supervisão do programa NCLUS. rajan Gurjar é o líder integrador de sistemas, e Jamie Shaw, Bert Green, Brian Boitnott (agora na Universidade de Stanford) e Jake Jacobsen colaboraram na engenharia óptica e mecânica e na construção de sistemas.
Embora os sistemas de ultrassom médico de última geração possam distinguir características dos tecidos em poucos milímetros, essa tecnologia tem algumas limitações.Ultrassom a laser sem contato (NCLUS), por outro lado, pode reduzir a necessidade de ultrassonografistas e diminuir a variabilidade do operador, automatizando totalmente o processo de aquisição de imagens de ultrassom. O posicionamento do laser pode ser reproduzido com precisão, eliminando assim a variabilidade de medições repetidas. Como a medição é sem contato, não há compactação localizada do tecido ou distorção das características da imagem associada a ela. Além disso, semelhante à ressonância magnética e tomografia computadorizada, o ultrassom a laser sem contato (NCLUS) utiliza marcadores de pele para fornecer um quadro fixo de função de referência para reproduzir e comparar varreduras repetidas ao longo do tempo. Para apoiar esta função de rastreamento, a equipe do laboratório desenvolveu um software para processar imagens de ultrassom e detectar quaisquer alterações entre as imagens.
O ultrassom a laser sem contato (NCLUS) não requer pressurização manual nem gel de acoplamento (que é necessário para sondas de contato), por isso também é adequado para pacientes que têm partes do corpo doloridas ou sensíveis, estão em estado frágil ou estão em risco de infecção. Essa tecnologia permite imagens de pacientes com queimaduras ou traumas, pacientes com aberturas diretas para tecidos profundos durante a cirurgia, bebês prematuros que necessitam de cuidados intensivos, pacientes com lesões no pescoço e na coluna e pacientes com doenças infecciosas remotas.
Usando umlaser pulsado, a energia luminosa é transmitida através do ar para a superfície da pele, onde a luz é rapidamente absorvida assim que entra na pele. O pulso de luz causa aquecimento localizado instantâneo e deforma rapidamente a pele através de um processo termoelástico, que por sua vez gera ondas de ultrassom que atuam como fonte de ultrassom.
O pulso de luz gera potência de ultrassom suficiente a uma frequência comparável à do ultrassom médico real, sem causar qualquer dor à pele. A equipe de pesquisa patenteou a escolha de comprimentos de onda portadores ópticos, e o processo fotoacústico foi projetado para produzir uma fonte consistente de ultrassom, independente da cor da pele ou da rugosidade do tecido.
Os ecos de ultrassom que retornam de dentro do tecido aparecem como vibrações localizadas na superfície da pele, que são medidas por um vibrômetro Doppler a laser dedicado e altamente sensível.
