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NTU科学家开发出采用3D打印镜头的超声设备

发布:opticseditor    |    2017-01-07 14:51    阅读:74
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  近日,新加坡南洋理工大学(NTU)的科学家们开发出了一种新的超声设备,通过3D打印镜头产生更清晰的图像。

  据悉,使用更清晰的图像,医生和外科医生在执行非侵入性诊断程序和医疗手术时可以有更大的控制和精度。新装置将允许更准确的医疗程序,其涉及使用超声波来杀死肿瘤,松开血块并将药物递送到细胞中。超声装置配备有3D打印的优质树脂透镜。在当前的超声机中,聚焦超声波的透镜限于圆柱形或球形,限制了成像的清晰度。

  使用3D打印,可以制作复杂的透镜形状,从而获得更清晰的图像。3D打印的透镜允许超声波在多个位置聚焦或将焦点成形到目标,这是当前的超声机器不能做到。据中国3D打印网了解,这种新型超声装置是由来自NTU物理和数学科学学院的Claus-DieterOhl副教授领导的多学科科学家团队开发的。超声设备经过了严格的测试,研究结果发表在应用物理学通讯(AppliedPhysicsLetters)上,这是一家全球领先的科学研究所,美国物理学会的同行评议期刊。

  有了这一突破,NTU团队现在正在与各种工业和医疗合作伙伴谈判,他们正在寻找开发用于医疗和研究的应用原型。副教授Claus-DieterOhl说:“在大多数医疗手术中,精确和非侵入性诊断方法至关重要。这种新型装置不仅能确定波的焦点,而且能确定其形状,给予医生更大的准确性和控制。”

  克服电流限制

  通过在玻璃表面或“透镜”处发射声波以产生高频振动来产生超声波。在常规超声机中,所产生的热量使得透镜快速膨胀,产生超声波的高频振动。使用3D打印的镜头,新的超声设备克服了玻璃的限制,可以为不同的目标定制复杂的3D打印镜头,这不仅能更好的成像,而且更便宜,更容易生产。

  “3D打印重塑了制造过程,方便创建独特和复杂的设备。反过来,医疗设备的创建方式需要重新考虑。这是科学界的一个令人兴奋的发现,因为它为研究和医学手术打开了新的大门,”Assoc教授说。

  这一突破意味着超声波进入了一个新的市场,预计到2020年将增长到约69亿美元。它还有望在健康科学,如手术和生物技术中推广新的医疗技术和研究机会。例如,研究人员可以使用声波来测量培养皿中细胞的弹性性质,看看它们的响应力。这将是有用的,如区分有害和良性肿瘤细胞。

  “这是一个非常有前途的领域,可以提供显着的临床益处,包括在癌症成像领域。这项技术有潜力减少图像扭曲,更准确地区分癌性与非癌性软组织,”解剖放射学LKCMedicine主任、TanTockSeng医院诊断放射科高级顾问、助理教授TanCherHeng说道。

  来源:3D虎

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