Neuartiger Ansatz zur Ultraschall wirft die Möglichkeit, neue medizinische Anwendungen

Eine neue Ultraschall-Technik stellt eine nicht-invasive Möglichkeit zur Beurteilung der Knochenstruktur auf dem mikromaßstab. Die Forscher hoffen, um die Feinabstimmung der Technik für die Verwendung bei der Beurteilung der Osteoporose Risiko und Behandlung.

Forscher haben auch gezeigt, dass eine variation der gleichen Technik kann eine Unterscheidung zwischen Tumoren und gesundem Gewebe in einer Studie mit Labor-Ratten.

„Eine Sache, es ist spannend, über diese Techniken ist, die wir genommen haben, ein Ultraschall der Mängel und drehte es zu unserem Vorteil ist“, sagt Marie Muller, ein Assistenzprofessor von mechanischem und Luft-und Raumfahrttechnik an der North Carolina State University und entsprechenden Autor von Papieren auf die beiden Studien.

Das Manko ist die Tatsache, dass Ultraschall nicht geben uns klare Bilder, wenn verwendet, in komplexen Medien, wie etwa Knochen. Das ist, weil die Ultraschall-Wellen hüpfen ganz über dem Platz in diesen komplexen Umgebungen, so dass es unmöglich zu berechnen, wie weit Sie gereist sind.

„In den Knochen, zum Beispiel, werden die akustischen Wellen Reisen durch die festen Teile der Knochen, und dann streuen, wenn Sie traf eine pore“, sagt Müller. „Wir fanden, dass dies eine nützliche Methode zur Beurteilung, ob ein Knochen die Mikrostruktur.“

Müller und Ihre Mitarbeiter die Theorie, dass, indem man die rate, mit der die Ultraschallwellen diffus aus einem Knochen Website, Sie können beurteilen, sowohl die Anzahl der Poren in einem bestimmten Bereich — oder Poren Dichte-und die Größe dieser Poren.

„Der proof-of-concept-Papier, das wir gerade veröffentlicht findet, dass es eine konsistente Korrelation zwischen der Diffusions-Konstante und Knochen Porengröße und Dichte“, sagt Müller. „Jedoch, es ist erwähnenswert, dass dies getan wurde, in einem Computer-Modell. Wir sind derzeit dabei eine in-vivo-Studie mit menschlichen Patienten und eine in-vitro-Studie mit menschlichen Knochen.

„Wir sind mindestens Jahre von klinischen Anwendungen, aber wenn die Ergebnisse halten, vielleicht haben wir eine Möglichkeit zur überwachung von Patienten auf einer regelmäßigen basis, um zu bestimmen, die Gesundheit der Knochen. Das heißt, die Menschen verfolgen können, Ihre potenzielle Risiko für Osteoporose, ohne sich sorgen über die Strahlenbelastung im Zusammenhang mit X-Strahlen. Außerdem, die Technik könnte helfen, Forscher und Gesundheitsdienstleister ermitteln, die Wirkung von Osteoporose-Behandlung Bemühungen.“

Weil die Forschung ist im Gange, keine klare Protokolle etabliert worden, die es schwierig machen, abzuschätzen, Kosten-obwohl es würde wahrscheinlich vergleichbar sein, um bestehende Ultraschall-assessment-Anwendungen, und viel billiger als eine hohe Auflösung CT-scan.

Müller führte auch eine Studie, die mit einer fast identischen Technik, um zu versuchen, zu unterscheiden zwischen gesunden Weichgewebes und soliden Tumoren in einem Ratten-Modell.

Die tumor-Studie, die Verwendung von Mikrobläschen injiziert, die in das Gefäßsystem des lab-Ratten. Da Blasen verursachen Ultraschallwellen zu streuen-genauso wie die Poren in den Knochen — Ultraschall verfolgen können änderungen in der Dichte der Mikrobläschen, wie Sie Reisen durch eine Ratte ist ein Netzwerk von Blutgefäßen.

Da Tumoren Netzwerke erstellen, die Blutgefäße, die sind dichter und komplexer als das, was gefunden wird, im gesunden Gewebe, die Forscher fanden heraus, dass Sie sich identifizieren konnten Tumoren durch die Suche nach Bereichen, in denen die Mikrobläschen wurden langsam zu verschwimmen.

„Wir freuen uns sehr über dieses Ergebnis und hoffen auf eine sichere Finanzierung, die es uns erlauben würde, uns vorwärts bewegen mit dieser Linie der Forschung,“, sagt Müller.