เลนส์อะคูสติกแบบพิมพ์สามมิติที่โฟกัสลำแสงอัลตราซาวนด์ไปยังรูปร่างตามอำเภอใจภายในสมองได้รับการพัฒนาโดยนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเทคนิควาเลนเซีย เลนส์จะแก้ไขความคลาดเคลื่อนของลำแสงที่เกิดจากการส่งผ่านอัลตราซาวนด์ผ่านกะโหลกศีรษะ และสามารถปรับแต่งให้เหมาะกับลักษณะทางกายวิภาคของผู้ป่วยแต่ละราย วิธีการโฟกัสที่มีราคาไม่แพงกว่าอาร์เรย์แบบแบ่งเฟส
ซึ่งเป็นเทคนิคที่ล้ำสมัยในปัจจุบัน
เทคนิคนี้สามารถให้การรักษาแบบใหม่ที่ช่วยเปิดอุปสรรคในเลือดและสมองหรือเปลี่ยนแปลงการทำงานของเส้นประสาท รวมทั้งให้การควบคุมภาวะความร้อนสูงเกินที่เกิดจากอัลตราซาวนด์ได้ดียิ่งขึ้น อัลตราซาวนด์ที่เน้นการรักษาได้รับการจัดตั้งขึ้นอย่างมั่นคงในกระแสหลักทางการแพทย์ โดยพบว่ามีประโยชน์ในการกระจายตัวของนิ่วในไตและการระเหยด้วยความร้อนของเนื้องอก มีเหตุผลทางคลินิกที่ดีที่ต้องการนำไปใช้กับสมองเช่นกัน เนื่องจากเทคนิคนี้สามารถบรรลุผลที่เฉพาะเจาะจงบางอย่างได้
หนึ่งในนั้นคือการแทรกซึมของอุปสรรคเลือดและสมอง ซึ่งเป็นเยื่อหุ้มที่ช่วยให้สมองและระบบประสาทส่วนกลาง (CNS) แยกตัวออกจากระบบไหลเวียนโลหิตเป็นส่วนใหญ่ ทำให้ยากต่อการรักษาสมองด้วยยา แอปพลิเคชั่นที่เกิดขึ้นใหม่อีกอย่างหนึ่งคือการใช้อัลตราซาวนด์เพื่อจัดการกับการทำงานของสมอง ช่วยให้เข้าใจถึงพลวัตของประสาทและอาจนำไปสู่การรักษาโรคสมองบางอย่าง
แอปพลิเคชันเหล่านี้ต้องการพลังงานอัลตราซาวนด์เพื่อส่งไปยังปริมาตรที่ไม่สม่ำเสมอในสมองอย่างแม่นยำ ปัญหาคือ การควบคุมที่ดีดังกล่าวถูกขัดขวางโดยกะโหลกศีรษะ ซึ่งป้องกันเสียงของสมองได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยการสะท้อน การหักเหของแสง และดูดซับคลื่นเสียง เลนส์อะคูสติกและอาร์เรย์แบบแบ่งเฟสของทรานสดิวเซอร์อัลตราโซนิกถูกนำมาใช้เพื่อชดเชยเอฟเฟกต์นี้ แต่สิ่งเหล่านี้ยังคงสร้างจุดโฟกัสเดียว
ในบทความที่โพสต์บน arXiv Sergio Jiménez-Gambínและเพื่อนร่วมงานที่ Institute of Instrumentation for Molecular Imaging ได้แสดงให้เห็นว่าเลนส์โฮโลแกรมอะคูสติกแบบสั่งทำพิเศษสามารถเอาชนะผลกระทบที่เบี่ยงเบนของกะโหลกศีรษะได้ในขณะเดียวกันก็บรรลุถึงรูปทรงการฉายรังสีที่ซับซ้อน
ขั้นแรก ทีมงานใช้ผลการ สแกน X-ray CT
และMRI ที่เปิดเผยต่อสาธารณะ เพื่อสร้างแบบจำลองคอมพิวเตอร์ของกะโหลกศีรษะและสมองของผู้ป่วย ข้อมูลการดูดกลืนรังสีเอกซ์จากการสแกน CT ทำให้ทีมสามารถประมาณค่าพารามิเตอร์ทางเสียงของกะโหลกศีรษะได้ ข้อมูล MRI ให้รูปร่างและตำแหน่งของฮิปโปแคมปัสซึ่งจะเป็นเป้าหมายสำหรับขั้นตอน
แผนผังแสดงเลนส์โฮโลแกรมที่โฟกัสเหนือโครงสร้าง CNS เป้าหมาย (a) และการโฟกัสแบบหลายจุด (b) เส้น (c) และปริมาตร (d) การโฟกัสแบบโฮโลแกรมแบบปริมาตร ต่อไป นักวิจัยได้จำลองแหล่งกำเนิดเสียงที่มีรูปร่างและแอมพลิจูดต่างๆ ภายในสมอง พวกเขาเลือกการกำหนดค่าสามรูปแบบ ซึ่งสอดคล้องกับรูปทรงเรขาคณิตเป้าหมายที่แตกต่างกันสามแบบ: แหล่งกำเนิดจุดคู่หนึ่ง หนึ่งอันที่แต่ละด้านของฮิปโปแคมปัส ชุดของแหล่งกำเนิด 50 จุดที่อธิบายเส้นโค้งโดยพลการ และปริมาตรที่ล้อมรอบด้านขวาทั้งหมดของฮิปโปแคมปัส
คลื่นเสียงจำลองที่แพร่กระจายออกไปด้านนอกจากแหล่งกำเนิดเหล่านี้ถูกส่งผ่านกะโหลกศีรษะ ซึ่งเกิดขึ้นพร้อมกับเฟสลักษณะเฉพาะและโปรไฟล์แอมพลิจูด คลื่นเสียงแพร่กระจายในลักษณะที่สมมาตรของเวลา ดังนั้นการออกแบบเลนส์เฉพาะที่จะคืนคลื่นเสียงที่ออกมาให้มีความสม่ำเสมอจึงเป็นการออกแบบที่เหมือนกันมากเมื่อย้อนเวลากลับไปเพื่อโฟกัสลำแสงอัลตราซาวนด์ที่บริสุทธิ์ไปยังรูปทรงเรขาคณิตที่ต้องการใน สมอง.
ด้วยความรู้เกี่ยวกับการกำหนดค่าเลนส์
ที่จะสร้างรูปแบบการฉายรังสีที่ต้องการ ทีมงานจึงได้ตระหนักถึงการออกแบบโดยใช้เครื่องพิมพ์ 3 มิติ และทดสอบในรูปแบบภาพหลอนของกะโหลกศีรษะที่พิมพ์ 3 มิติ ฟิลด์ความดันที่วัดได้ตกลงอย่างใกล้ชิดกับแบบจำลอง และแม้ว่าคุณสมบัติทางเสียงของ Phantom จะไม่ตรงกับคุณสมบัติกะโหลกศีรษะมนุษย์จริงๆ อย่างสมบูรณ์ แต่นักวิจัยก็มั่นใจจากการจำลองว่าผลลัพธ์จะอยู่ในสถานการณ์ที่สมจริงมากขึ้น
อัลตราซาวนด์ที่เน้นเปิดอุปสรรคเลือดสมองเนื่องจากเลนส์อะคูสติกแต่ละตัวเหล่านี้ผลิตขึ้นสำหรับชุดของรูปทรงเป้าหมายและการนำส่งที่เฉพาะเจาะจง วิธีการนี้จึงขาดความสามารถในการปรับตัวแบบเรียลไทม์ของระบบ Phased-array ซึ่งสามารถใช้ร่วมกับคำแนะนำภาพพร้อมกันได้ มันมีข้อดีอื่น ๆ อย่างไรก็ตาม
Noé Jiménezผู้ร่วมวิจัยกล่าวว่า “อาร์เรย์แบบแบ่งเฟสอัลตราซาวนด์ที่นำโดย MRI ช่วยให้พลังงานอัลตราโซนิคสามารถโฟกัสไปที่จุดที่แม่นยำลึกในสมอง ได้ “อย่างไรก็ตาม หากเป้าหมายที่ต้องการไม่ใช่จุดแต่เป็นปริมาตรที่ซับซ้อน จำเป็นต้องมีคลื่นเสียงหลายเสียง เทคนิคใหม่นี้โดยใช้โฮโลแกรมอะคูสติกช่วยให้สนามอัลตราโซนิกสามารถปรับให้เข้ากับปริมาตรเป้าหมายที่ต้องการได้ ลดเวลาในการรักษาและเพิ่มประสิทธิภาพพลังงานอัลตราโซนิกในพื้นที่ที่น่าสนใจ”
อุปกรณ์อินทรีย์ใหม่สามารถมีอิทธิพลต่อคุณสมบัติทางไฟฟ้าของเซลล์เดี่ยวและเนื้อเยื่อด้วยแสง ซึ่งเป็นการเปิดโอกาสที่น่าตื่นเต้นและทรงพลังสำหรับนักวิทยาศาสตร์ชีวการแพทย์ในด้านต่างๆ เช่น การกระตุ้นเซลล์ประสาท Marie Jakešová จากห้องปฏิบัติการอินทรีย์อิเล็กทรอนิกส์ที่มหาวิทยาลัย Linköpingประเทศสวีเดน และเพื่อนร่วมงานของเธอเป็นคนแรกที่ผลิตอุปกรณ์โดยใช้วัสดุอินทรีย์ที่ควบคุมคุณสมบัติทางไฟฟ้าของเซลล์เดี่ยว อุปกรณ์นี้เรียกว่า photocapacitor อิเล็กโทรไลต์อินทรีย์ (OEPC) ซึ่งสามารถแทนที่อิเล็กโทรดแบบเดิม มีการบุกรุกน้อยที่สุด และทำงานได้โดยไม่ต้องใช้สายไฟ หรือวิศวกรรมทางพันธุกรรม
อะไรเกิดก่อนกัน: ไก่หรือไข่?ในกรณีนี้ คำถามไม่ใช่เชิงวาทศิลป์: กลุ่มนี้เคยแสดงให้เห็นถึงการกระตุ้นเซลล์ปมประสาทจากเรตินาของเจี๊ยบตาบอดโดย OEPC ก่อนหน้านี้ ตอนนี้พวกเขาได้ก้าวไปอีกขั้นและแสดงให้เห็นว่ามันทำงานอย่างไรในระดับเซลล์เดียวด้วยความช่วยเหลือของเซลล์ไข่จากกบเล็บแอฟริกัน(Xenopus laevis ) ผลลัพธ์ของพวกเขาแสดงให้เห็นว่า OEPC ประสบความสำเร็จในการเปลี่ยนแปลงการกระจายประจุของเยื่อหุ้มเซลล์ ซึ่งสามารถมองเห็นได้จากการเปิดช่องโพแทสเซียมหลังจากการส่องสว่าง
Credit : เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>>สล็อตเว็บตรง
