Нижегородские ученые разработали антенну для визуализации кровотока в реальном времени

Кровь в прямом эфире. Это не новый боевик или хоррор, это новое изобретение нижегородских ученых, причем физиков. Институт прикладной физики РАН создал устройство, работающее по методу оптоакустической томографии, которой позволяет визуализировать движение крови в артериях и капиллярах в реальном времени. Это суперактуально для лечения сердечно-сосудистых и нейродегенеративных заболеваний Ученые усилили чувствительность антенны из пьезополимера к оптоакустическим сигналам почти в десять раз. Благодаря этому исследователи теперь могут наблюдать движение крови в сосудах – от артерий до капилляров. Так что скоро уже и МРТ не понадобится – ученые ИПФ рассматривали при помощи своей оптоакустики, например, мозг мыши.

В России создали антенну, которая показывает движение крови в самых тонких капиллярах — вживую и без операции. Новый метод визуализации может помочь в ранней диагностике инфарктов, инсультов и болезни Альцгеймера.

Браво нижегородским учёным — они первые в мире создали метод визуализации движения крови в артериях и капиллярах в реальном времени. Новые технологии не требуют инвазивных процедур и обеспечивают высокое разрешение. Созданное устройство на основе оптоакустической томографии усиливает чувствительность антенны почти в десять раз, позволяя видеть кровоток в сосудах различных размеров. С плотностью 512 пьезоэлементов на квадратный метр, что превосходит мировые результаты. Разработка уже используется для изучения структуры микропор и мозга мыши без операций. ИПФ РАН

Браво нижегородским учёным — они первые в мире создали метод визуализации кровообращения в реальном времени. Новая технология позволяет врачам наблюдать движение крови в артериях и капиллярах с высокой точностью. Она не требует инвазивных процедур и обеспечивает высокое разрешение, что открывает новые перспективы для ранней диагностики сердечно-сосудистых, онкологических и нейродегенеративных заболеваний. Созданное устройство на основе оптоакустической томографии усиливает чувствительность антенны почти в десять раз, позволяя видеть кровоток в сосудах различных размеров. А плотность 512 пьезоэлементов на квадратный метр позволяет получать максимально детализированные данные. С помощью разработки уже удалось рассмотреть структуру микропор и исследовать мозг мыши без операций. - Подпишись

Учёные создали сферическую антенну из пьезополимера: она позволяет наблюдать за кровотоком в реальном времени #Грани_РАН Сотрудники Института прикладной физики им. А.В.Гапонова-Грехова РАН совместно с зарубежными коллегами разработали и испытали первую сферическую многоэлементную антенну из пьезополимера для оптоакустической томографии. Новая антенна в >10 раз более чувствительна к оптоакустическим сигналам, чем традиционные пьезокерамические материалы. Технология позволяет в реальном времени наблюдать движение крови как в крупных артериях, так и в мельчайших капиллярах, сравнимых с размером одного эритроцита около 10 микрометров . Разработка может стать основой для новой линейки медицинских приборов, способных без хирургического вмешательства быстро диагностировать серьёзные сердечно-сосудистые и нейродегенеративные заболевания. Технология также может применяться в устройствах неразрушающего контроля. Результаты исследования, поддержанного РНФ, опубликованы в статье Ultrawideband high density polymer-based spherical array for real-time functional optoacoustic micro-angiography Pavel V. Subochev, Xosé Luís Deán-Ben, Zhenyue Chen, Maxim B. Prudnikov, Vladimir A. Vorobev, Alexey A. Kurnikov, Anna G. Orlova, Anna S. Postnikova, Alexey V. Kharitonov, Mikhail D. Proyavin, Roman I. Ovsyannikov, Anatoly G. Sanin, Mikhail Y. Kirillin, Francisco Montero de Espinosa, Ilya V. Turchin, Daniel Razansky

Работа антенн для оптоакустических томографов улучшена в 10 раз Пресс-служба Российского научного фонда РНФ сообщила о создании сферической многоэлементной антенны из пьезополимера для оптоакустической томографии. Разработка ученых из России, Европы и Китая повысила чувствительность таких систем в 10 раз. Это впервые позволило в реальном времени наблюдать движение крови в сосудах и насыщение тканей кислородом – от крупных артерий до микрокапилляров – с высоким пространственным и временным разрешением, без инвазивных вмешательств. Ключевым преимуществом разработки стала способность к мгновенной трехмерной томографии благодаря независимой работе каждого пьезоэлемента. Антенна демонстрирует рекордную полосу пропускания от 0,3 до 40 МГц, что превосходит характеристики традиционных ультразвуковых систем. «Идея разделить датчик на 512 независимых элементов сначала казалась невозможной. Но все мы по-настоящему вдохновились на этот инженерный подвиг. Наша технология открывает новые возможности как для практической медицины, так и для фундаментальной биологической науки, позволяя детально изучать живые ткани человека, не причиняя им вреда. Теперь мы можем в самых мельчайших деталях наблюдать оксигенацию и микроциркуляцию, открывая неизвестные ранее закономерности», — рассказывает заведующий лабораторией ультразвуковой и оптико-акустической диагностики ИПФ РАН Павел Субочев. Результаты исследования, поддержанного грантами РНФ, были опубликованы в журнале Light: Science & Applications издательства Nature Publishing Group.

Наблюдение за кровотоком без хирургического вмешательства Российские учёные разработали первую в мире сферическую антенну из пьезополимера, которая позволяет наблюдать кровоток в сосудах любого размера — от артерий до капилляров. Устройство, созданное в Институте прикладной физики РАН, состоит из 512 микроскопических датчиков менее 1 мм² каждый и работает в рекордном диапазоне 0,3–40 МГц. В тестах антенна показала сосуды диаметром от 10 мм до 10 микрометров размер эритроцита и даже просканировала мозг мыши через череп. Технология основана на оптоакустической томографии: лазерные импульсы создают акустические волны в тканях, которые антенна преобразует в 3D-изображение. Это позволяет анализировать микроциркуляцию и уровень кислорода в крови без вреда для организма. На видео: неинвазивная транскраниальная визуализация трехмерных изменений насыщения тканей кислородом кровеносных сосудов головного мозга мыши при смене уровня кислорода в дыхательной смеси.