CUANDO EL ULTRASONIDO SEA CAPAZ DE ATRAVESAR LOS TEJIDOS IMPENETRABLES
Utilizando un generador de haces ultrasónicos de alta frecuencia, el equipo de ultrasonido genera y envía ondas acústicas a la zona de investigación meta. Al reflejarse de los órganos internos, de sus tejidos y vasos sanguíneos, las ondas cambian sus propiedades. El dispositivo ultrasónico lo captura y lo convierte automáticamente en una imagen gráfica.
Por qué un ecógrafo estándar está limitado
La visualización ultrasónica es posible gracias a que las ondas acústicas penetran los tejidos musculares y órganos, pero son incapaces de penetrar el metal y el hueso, por lo que las capacidades del equipo de ultrasonido son muy limitadas. Los materiales sólidos, tales como placas de metal quirúrgicas y los huesos bloquean el haz de ultrasonido, distorsionando fuertemente las ondas.
Han creado una nueva máquina de ultrasonido en la Universidad de Carolina del Norte
Los ingenieros llevan mucho tiempo luchando contra el problema de las capas impenetrables, tratando de desarrollar una tecnología que será capaz de pasar por alto las características físicas de los materiales impenetrables y permitir que el haz ultrasónico penetre los objetos de metal y los huesos. Los primeros en conseguir resultados significativos en este área han sido los colaboradores de la Universidad Americana de Carolina del Norte. Los científicos han logrado crear una estructura de metamateriales, que mejorará en gran medida la eficacia de la ecografía.
Los científicos de Carolina del Norte sugieren utilizar un metamaterial único, que tiene una estructura tubular y membranas con propiedades predeterminadas, que puede nivelar el efecto de la capa impenetrable mediante la amplificación repetida de la señal acústica. "Hemos inventado un metamaterial único que permite a los ecografistas ampliar significativamente el área de aplicación de los dispositivos ultrasónicos en el diagnóstico por ultrasonido y la práctica terapéutica. Vamos a ser capaces de evaluar el flujo sanguíneo en diferentes partes del cerebro y detectar a tiempo los tumores malignos utilizando un ecógrafo convencional, - afirma Terry Chen Shen, responsable del proceso de investigación y estudiante de post-grado de la Universidad de Carolina del Norte. Hasta ahora no ha sido posible, debido a que los huesos del cráneo no permiten que las ondas de ultrasonido penetren sin distorsionar la imagen".
Los metamateriales han perfeccionado la máquina de ultrasonido convencional
Los resultados de la simulación por ordenador de los metamateriales innovadores, diseñados para ser usados en transductores, han sido fenomenales. El uso de transductores convencionales mostró que sólo el 28% de las ondas acústicas penetra los huesos grandes, mientras que el equipo con metamateriales ha garantizado una penetración de la señal de un 88%. Según el coautor del estudio, el Dr. Yun Jing, esto es suficiente para superar una capa impenetrable. "Esta tecnología tendrá una gran demanda tanto en el campo del diagnóstico por ultrasonido como para fines terapéuticos. Con su ayuda, el diagnóstico de los tumores cerebrales será mucho más simple, "-afirmó el experto.
Los científicos tienen la esperanza de que este desarrollo avanzado será apoyado, ya que funcionará no sólo en los equipos de ultrasonido fijos, sino también en los escáneres industriales, especialmente en la ingeniería aeroespacial.
14.09.2016