Также доказана возможность использовать традиционного ультразвука при диагностике фиброзных и рубцовых изменений в легочной ткани. Таким образом, ученые прогнозируют повышение спроса на продажу медицинского оборудования, в частности, современных УЗИ-аппаратов, так как сфера из применения может расшириться.

Один из участников проекта говорит: «Ультразвук трудно использовать в сборе количественной информации о состоянии легких. Это объясняется физическими свойствами акустических волн. Они не проходят через газообразную среду, а ткани легкого наполнены воздухом. Тем не менее, мы смогли использовать отражательную волну воздушных карманов в легких для расчета уровня жидкости».

Новое решение

Традиционное ультразвуковое сканирование работает по следующей схеме. Проходя через биологические ткани акустические волны постепенно затухают. Незначительная часть ультразвука отражается, особенно на границах разнородных биологических тканей. Ультразвуковой датчик улавливает эхо и на экране формируется изображение исследуемой области.

Но когда ультразвуковые волны сталкиваются с воздухом, то вся энергия рассеивается. При исследовании легких на экране монитора ультразвукового сканера отображается малоинформативное серое пятно. Хотя существуют технологии, которые определяют наличие жидкость в легких. Однако, они не фиксируют качественные показатели. 

Как же смогли решить эту проблему ученые? Когда ультразвуковые волны попадают в альвеолы или воздушный карман, то дробятся и рассеиваются. Вторичные волны попадают в следующую альвеолу, и процесс повторяется. Это означает, что ультразвуковое эхо задерживается и обладает меньшей интенсивностью, а формирование изображения занимает больше времени.

Ученые решили использовать несколько ультразвуковых волн для получения информации о жидкости в альвеолах. Две акустические волны всегда идут разными путями и рассеиваются разные направления. Увеличенная сума эхо-волн и время отражения позволяет вычислять расстояние между альвеолами и наличие жидкости. То есть, применение УЗИ-аппаратов может быть более широким. Найти и приобрести современное медицинское оборудование сегодня не сложно: в группе компаний "Лабория" можно заказать диагностическое и лабораторное оборудование, рентегновские и наркозные аппараты купить, эндоскопическое оборудование и многое другое, в том числе, расходные материалы и мебель.

Тестирование

Для тестирования технологии провели серию экспериментов на лабораторных крысах. В первой серии экспериментов в легочную ткань животных вводили физиологический раствор для имитации легких, наполненной жидкостью. Ученые сумели вычислить объем жидкости с точностью до миллилитра.

Другая группа экспериментов была нацелена на выявлении разницы между наполненными жидкость альвеолами и здоровой тканью. В частности, ученые высчитали расстояние между двумя точками рассеивания ультразвука. Для легких заполненных жидкостью это расстояние равнялось 1040 мкм, в здоровой ткани – 332 мкм. Отслеживая и суммируя среднее расстояние можно получить количественные показатели насыщения легких жидкостью.

Во всех исследованиях использовалось стандартное ультразвуковое оборудование со специальным программным обеспечением обработки данных. В настоящее время подходит подготовка двух клинических испытаний новой методики на людях.