Дослідники з Каліфорнійського технологічного інституту і Університету Південної Каліфорнії продемонстрували нову технологію, яка може відображати людський мозок за допомогою лазерного світла і ультразвукових звукових хвиль. Ця технологія відома як Фотоакустична комп’ютерна томографія або PACT. Попередні версії технології PACT використовувалися для зображення внутрішньої структури мозку щура в лабораторії.
PACT може використовуватися в інших медичних цілях, включаючи виявлення пухлин у людини, представляючи можливу альтернативу мамографії. Технологія була недавно поліпшена професором Каліфорнійського технологічного інституту Ліхонгом Вангом, який підвищив її точність. Дослідники проекту кажуть, що нові поліпшення роблять технологію настільки точною і чутливою, що вона може виявляти найдрібніші зміни в кількості крові, що проходять через дуже крихітну кровоносну судину.
Цю технологію також можна використовувати для визначення рівня оксигенації в головному мозку. Дослідники проекту кажуть, що відображення змін концентрації в крові і оксигенації може допомогти дослідникам і медичним працівникам контролювати активність мозку і називається функціональною візуалізацією. При візуалізації грудей дослідники можуть бачити кровоносні судини, тому що вони показують наявність пухлин.
Теж цікаво: Випробування мозкових імплантатів Neuralink на людях можуть початися вже цьогоріч
У пухлинах є хімічні речовини, які стимулюють утворення кровоносних судин. Однак дуже складно виміряти функціональну зміну відображувальної мозкової активності, яка варіюється всього на кілька відсотків у порівнянні з вихідним рівнем. У минулому функціональні вимірювання проводилися тільки з використанням апаратів фМРТ, які покладаються на радіохвилі і магнітні поля, які в 100 тис. разів сильніше магнітного поля Землі. Проблема з цими пристроями в тому, що вони дуже дорогі.
Однак нова технологія, розроблена дослідниками, проста, недорога і компактна. Примітно, що технологія, розроблена Вангом і іншими дослідниками, не вимагає розташування пацієнтів всередині апарату. Він направляє імпульс лазерного світла в голову, і світло проходить через шкіру голови і череп, розсіюючись в мозок і поглинаючись молекулами гемоглобіну в червоних кров’яних тільцях.
Молекули гемоглобіну вібрують ультразвуком, коли вловлюють енергію. Вібрації передаються до тканини, де вони уловлюються масивом з 1024 ультразвукових сенсорів, розміщених навколо голови. Дані створюють тривимірну карту кровотоку і оксигенації в мозку після обробки комп’ютерним алгоритмом.
Читайте також:
- Новий інтерфейс «мозок-комп’ютер» побив рекорд у наборі тексту
- Вчені вперше зафіксували активність мозку за допомогою Bluetooth