La tecnica di imaging ibrido mappa i tessuti ed i vasi sanguigni / Hybrid imaging technique maps tissue and blood vessels
La tecnica di imaging ibrido mappa i tessuti ed i vasi sanguigni. Il procedimento del brevetto ENEA RM2012A000637 è molto utile in questo tipo di applicazione. / Hybrid imaging technique maps tissue and blood vessels. The procedure of the ENEA patent RM2012A000637 is very useful in this type of application.
Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa
Nota come RUS-PAT, la nuova tecnica unisce la tomografia ultrasonica rotazionale (RUST) e la tomografia fotoacustica (PAT). La RUST utilizza un arco di rilevatori sonici per ricreare un'immagine volumetrica 3D dei tessuti corporei, mentre la PAT utilizza laser per generare vibrazioni dalle molecole di emoglobina, evidenziando i vasi sanguigni. Combinando queste due tecnologie, la RUS-PAT consente un imaging rapido e non invasivo sia dei vasi sanguigni che dei tessuti.
Secondo il gruppo che ha sviluppato la nuova tecnica, la RUS-PAT è più economica della risonanza magnetica, più dettagliata degli ultrasuoni tradizionali ed evita l'esposizione alle radiazioni associata ai raggi X ed alla TAC. Il loro lavoro è pubblicato su Nature Biomedical Engineering.
"Abbiamo ideato un nuovo metodo che cambia il modo in cui i sistemi di imaging ad ultrasuoni e fotoacustico interagiscono, consentendoci di ottenere immagini molto più complete a profondità significative", ha affermato il coautore senior Lihong Wang, professore di ingegneria medica e ingegneria elettrica al Caltech.
"Si tratta di un entusiasmante passo avanti nella diagnostica non invasiva che non utilizza radiazioni ionizzanti o potenti magneti".
Durante i test, i ricercatori hanno utilizzato RUS-PAT per ottenere immagini di cervello, seno, mano e piede, evidenziando le potenzialità della tecnologia in tutto il corpo. L'imaging cerebrale svolge un ruolo centrale nella diagnosi e nel trattamento di ictus, traumi cranici e malattie neurologiche, mentre l'imaging del seno supporta la cura del cancro e l'imaging del piede può essere fondamentale per il trattamento delle complicanze derivanti dal diabete.
"Non si può sottovalutare l'importanza dell'imaging medico per la pratica clinica", ha affermato Charles Liu, coautore senior e direttore del Neurorestoration Center dell'Università della California del Sud.
"Il nostro gruppo ha individuato i limiti principali delle tecniche esistenti e ha sviluppato un nuovo approccio per affrontarli."
Sono necessari ulteriori studi prima che RUS-PAT sia pronto per l'uso clinico, con una sfida fondamentale rappresentata dal modo in cui il cranio distorce i segnali del sistema, rendendo difficile acquisire immagini nitide del cervello. Il gruppo del Caltech sta esplorando nuovi approcci per risolvere questo problema, tra cui la regolazione della frequenza degli ultrasuoni.
"Si tratta di uno studio preliminare ma importante che dimostra che la tecnologia RUS-PAT può creare immagini clinicamente significative in più parti del corpo", ha affermato il dott. Liu.
"Stiamo continuando a perfezionare il sistema in vista del suo futuro utilizzo clinico."
ENGLISH
Researchers in the US have combined ultrasound and photoacoustic technology into a single platform to develop a new type of medical imaging.
Known as RUS-PAT, the new technique merges rotational ultrasound tomography (RUST) and photoacoustic tomography (PAT). RUST uses an arc of sonic detectors to recreate a 3D volumetric image of the body’s tissues, while PAT uses lasers to generate vibrations from haemoglobin molecules, highlighting blood vessels. Combining these two technologies, RUS-PAT allows for rapid, non-invasive imaging of both blood vessels and tissues.
According to the team behind the new technique, RUS-PAT is cheaper than MRI, more detailed than traditional ultrasound, and avoids the radiation exposure associated with X-ray and CT scans. Their work is published in Nature Biomedical Engineering.
“We’ve devised a novel method that changes how ultrasound and photoacoustic imaging systems work together, which allows us to achieve far more comprehensive imaging at meaningful depths,” said co-senior author Lihong Wang, Professor of Medical Engineering and Electrical Engineering at Caltech.
“It’s an exciting step forward in noninvasive diagnostics that doesn't use ionising radiation or strong magnets.”
In testing, the researchers used RUS-PAT to image the brain, breast, hand and foot, showcasing the technology’s capabilities across the whole body. Brain imaging plays a central role in the diagnosis and treatment of stroke, traumatic brain injury and neurological disease, while breast imaging supports care for cancer, and foot imaging can be vital for treating complications arising from diabetes.
“You cannot understate the importance of medical imaging for clinical practice,” said co-senior author Charles Liu, director of the University of Southern California’s Neurorestoration Center.
“Our team has identified key limitations of existing techniques and developed a novel approach to address them.”
More work is needed before RUS-PAT is ready for clinical use, with one key challenge being how the skull distorts the system’s signals, making it hard to collect clear images of the brain. The Caltech team is exploring novel approaches to solve this problem, including adjustments to ultrasound frequency.
“This is an early but important proof-of-concept study, showing that RUS-PAT can create medically meaningful images across multiple parts of the body,” said Dr Liu.
“We’re now continuing to refine the system as we move toward future clinical use.”
Da:
https://www.theengineer.co.uk/content/news/new-imaging-technique-maps-tissue-and-blood-vessels?rcip=giuseppecotellessa%40libero.it&utm_campaign=Daily%20Bulletin%20-%20200126%20-%20Tuesday&utm_content=&utm_term=https%3A%2F%2Fwww.theengineer.co.uk%2Fcontent%2Fnews%2Fnew-imaging-technique-maps-tissue-and-blood-vessels&utm_medium=email&utm_source=The%20Engineer
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