超材料或?qū)⒋呱乱淮暡▊鞲性O(shè)備
編者按：超聲波診斷已在醫(yī)學(xué)臨床上普遍應(yīng)用，但受聲波頻段所限，目前超聲波檢測(cè)所得圖像的清晰度還不盡如人意，會(huì)一定程度上影響診斷效果。最近，英國(guó)倫敦國(guó)王學(xué)院研究人員開(kāi)發(fā)出一種新型工程材料，該材料可以將超聲波信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)楣鈱W(xué)信號(hào)。該項(xiàng)目領(lǐng)導(dǎo)者、倫敦國(guó)王學(xué)院的韋恩迪克遜教授表示，新型材料能夠相對(duì)簡(jiǎn)單地配置到超聲波設(shè)備當(dāng)中，這意味著醫(yī)學(xué)診斷和治療領(lǐng)域中有可能會(huì)產(chǎn)生新一代超聲波傳感設(shè)備。
超聲波診斷已在醫(yī)學(xué)臨床上普遍應(yīng)用，眾所周知的B超就是其中應(yīng)用最廣泛和簡(jiǎn)便的一種。但受聲波頻段所限，目前超聲波檢測(cè)所得圖像的清晰度還不盡如人意，會(huì)一定程度上影響診斷效果。最近，英國(guó)倫敦國(guó)王學(xué)院研究人員開(kāi)發(fā)出一種新型工程材料，可有效提高超聲波檢測(cè)圖像的清晰度，有望改進(jìn)超聲波技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的使用狀況。
這種新型工程材料屬于超材料范疇，由鑲嵌在一種稱(chēng)為聚吡咯(PPy)的聚合物中的金納米棒組成。該材料的特性在于，它可以將超聲波信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)楣鈱W(xué)信號(hào)。目前，傳統(tǒng)的超聲診斷設(shè)備都是將超聲波信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮有盘?hào)，其使用受限于敏感度和聲波頻寬，因而在成像清晰度方面有不盡人意之處。而新型材料能夠?qū)⒊暡ㄐ盘?hào)轉(zhuǎn)變?yōu)楣鈱W(xué)信號(hào)，使得信號(hào)處理一定程度上擺脫了上述限制，進(jìn)而可形成清晰度更高的圖像。
研究人員指出，超聲波的頻率越高，其定向性和敏感度越好，其成像的清晰度也會(huì)越高。當(dāng)前的超聲波技術(shù)，在聲波大約在50兆赫茲左右時(shí)，敏感度就會(huì)有顯著的下降。而這種新型材料能夠?qū)⒙暡ㄞD(zhuǎn)換成光學(xué)信號(hào)，不再受限于超聲波段，使得超聲設(shè)備在150兆赫茲內(nèi)都能看到以前看不到的細(xì)節(jié)，在醫(yī)學(xué)應(yīng)用方面極具潛力。
該項(xiàng)目領(lǐng)導(dǎo)者、倫敦國(guó)王學(xué)院的韋恩迪克遜教授表示，新型材料的開(kāi)發(fā)具有重要意義。他指出，目前最敏感的超聲波探頭也會(huì)受到聲波頻段的限制，即使是傳統(tǒng)的光學(xué)材料，也會(huì)因光學(xué)定位方面的嚴(yán)格要求而不易使用到設(shè)備當(dāng)中。而新型材料則能夠相對(duì)簡(jiǎn)單地配置到超聲波設(shè)備當(dāng)中，這意味著醫(yī)學(xué)診斷和治療領(lǐng)域中有可能會(huì)產(chǎn)生新一代超聲波傳感設(shè)備。