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超音波イメージング針で心臓外科手術が変わる

Fig1A

December, 7, 2017, London--ユニバーシティカレッジロンドン(UCL)とクイーンメアリ・ロンドン大学(QMUL)の研究チームが開発した新しい光超音波ニードルを使い、キーホール手術中に心臓組織がリアルタイムでイメージングできるようになった。
 その画期的な技術は、豚の心臓で侵襲性の少ない手術に使用されて成功した。器具前2.5㎝まで、体内軟組織を今までに例のない高分解能で見ることができた。
 医師は現在、外部超音波プローブと術前イメージングスキャンに頼って、キーホール手術中に軟組織や器官を可視化している。また、利用する微小な手術器具は、内部の超音波イメージングをサポートしていない。
 Light: Science & Applicationsに発表された研究成果によると、外科医、エンジニア、物理学者、材料化学者のチームが、その光超音波技術を設計し、針のような、既存の使い捨て医療器具に適合するように作製した。
 同技術は、特注臨床針に収容された微小光ファイバを使って、短い光パルスを送り、超音波パルスを生成する。この超音波パルスの組織からの反射を第二の光ファイバのセンサが検出し、手術をガイドするリアルタイム超音波イメージングを提供する。
 イノベーションの一つは、黒い柔軟な材料の開発。これには、光ファイバに精度よく適用される臨床グレードのカーボンナノチューブメッシュが入っている。カーボンナノチューブはパルスレーザ光を吸収し、この吸収が光音響効果により超音波パルスになる。
 第二のイノベーションは、高感度光ファイバセンサの開発。これは、超音波検出用のポリママイクロ共振器をベースにしている。
 この研究成果は、Nature Photonicsに発表されている。