研究目的
开发一种新型光学系统，在无需与患者进行物理接触的情况下获取人体内部超声图像，生成组织和骨骼的解剖图像，并在活体内测量弹性成像特性。
研究成果
这种非接触式光学方法在医学超声领域可能具有实用潜力，它能在便携、低成本的平台上提供固定参考测量功能，且相比手持式换能器系统，能以更小的误差随时间监测几何形状和机械性能的细微变化。
研究不足
与商用超声系统相比，其空间分辨率明显较低，这主要是由于商用系统具有更高的源带宽，并且能够利用波束成形方法来提高信噪比。
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[2019年IEEE国际超声研讨会(IUS) - 英国格拉斯哥(2019.10.6-2019.10.9)] 2019年IEEE国际超声研讨会(IUS) - 用于医学成像和弹性成像的非接触式激光超声(N-CLUS)系统
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[2019年IEEE国际超声研讨会(IUS) - 英国格拉斯哥(2019.10.6-2019.10.9)] 2019年IEEE国际超声研讨会(IUS) - 用于医学成像和弹性成像的非接触式激光超声(N-CLUS)系统
DOI：10.1109/ULTSYM.2019.8925569
出版年份：2019
更新时间：2025-09-16 10:30:52
摘要：
麻省理工学院林肯实验室、麻省理工学院医疗器械实现中心（MEDRC）与麻省总医院（MGH）正合作研发一种新型光学系统，可在无需接触患者的情况下获取人体内部超声图像。该系统名为非接触式激光超声技术（N-CLUS），能够生成组织和骨骼的解剖图像，并可测量体内弹性特性，其操作距离可根据需求在几英寸至数米范围内调节。N-CLUS采用脉冲激光通过光声效应将光能转化为皮肤表面的超声波，同时利用激光多普勒测振仪测量皮肤表面深层组织反射的超声信号。该技术的核心在于利用浅层光学吸收率产生声源，从而推动超声波向深层组织传播。
我们探讨了非接触式激光技术的研发动机，包括信号生成、皮肤与眼部安全激光测量以及系统设计思路的发展路径。随后通过牛肉肋骨组织内的骨弹性模量测定展示了弹性成像测量效果，并将软组织样本的N-CLUS图像与商用超声设备进行对比，结果表明这种非接触光学方法有望成为医学超声领域切实可行的解决方案。
作者：
Robert Haupt，Xiang Zhang，Jonathan Fincke，Jonathan Richardson，Julie Hughes，Brian Anthony，Anthony Samir
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