Разработан крошечный чип, позволяющий получить 3-D изображения в реальном времени изнутри сердца и кровеносных сосудов

Чип-сканер


Исследователи из Технологического института Джорджии разработали микроскопическое электронное устройство, которое обеспечивает производство высококачественной трехмерной съемки всего, что находится внутри сердца и сосудов кровеносной системы человека. Объемные изображения, получаемые в режиме реального времени, позволят хирургам, проводящим операции на сердце, действовать быстрее и уверенней, произвести очистку внутренних поверхностей сосудов без необходимости хирургического вмешательства и выполнить ряд других тонких действий, требующих высокой точности и скорости работы медицинского персонала.

Опытный образец чипа


Устройство состоит из матрицы крошечных ультразвуковых микроустройств, которые вместе с обрабатывающей электроникой упакованы на кремниевом чипе, размером в 1.4 миллиметра. Наличие цепей предварительной обработки позволяет сигналам, получаемым от более чем ста элементов, быть переданными через 13 микропроводников, соединяющих чип с центральным устройством. Малые габариты устройства и толщина соединительных микропроводников позволяют беспрепятственно вводить всю конструкцию внутрь сердца и относительно толстых кровеносных сосудов, что обеспечивает более качественное и подробное изображение, несущее больше полезной информации, нежели традиционная поперечная ультраскопия.

Опытный образец чипа может обеспечить передачу изображения с частотой в 60 кадров в секунду. Такое быстродействие стало возможным благодаря использованию емкостных микромеханических ультразвуковых преобразователей (capacitive micromachined ultrasonic transducer, CMUT). Эти преобразователи разбиты на две функциональные группы, 56 преобразователей выступают в качестве источников ультразвука, а 48 - в качестве приемников. Встроенная система обработки сигналов позволят с помощью преобразователей, сформированных в виде двух концентрических колец, реализовать две различные технологии съемки.

Чип-сканер #2


Электронная система реализует также функции энергосбережения, отключая ненужные в данный момент излучатели и датчики. В среднем устройство, работающее на частоте в 20 МГц, потребляет 20 милливатт энергии, что позволяет сократить количество тепла, выделяющегося внутри кровеносной системы человека.

В настоящее время опытный образец чипа-сканера проходит программу испытаний на животных, но, в конечном счете, на применение этой технологии будет получено разрешение соответствующих органов и будет организована компания, которая займется производством таких чипов, совместно с центральными устройствами и соответствующим программным обеспечением. А пока исследователи работают над миниатюризацией устройства, что позволит перемещать его внутри сердца и сосудов при помощи металлического провода, диаметром всего в 400 микрон.




Ключевые слова:
Чип, Ультразвук, Преобразователь, Изображение, Сердце, Кровеносный, Сосуд, Система, Реальное, Время

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Компания Olympus создала первый интегрированный сенсор, способный снимать в ...
  • Углеродные нанотрубки и лазер позволяют заглянуть внутрь мозга живого сущес ...
  • Новый медицинский суперклей позволяет "залатать" трещины в сердце и крове ...
  • Высокотехнологичный манекен Cybram 001 позволит нейрохирургам "тренировать ...
  • Медицинские микророботы, передвигающиеся внутри человеческих артерий.




  • 21 февраля 2014 11:20
    #1 Написал: beany85

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1017
    Занятно... я так понимаю, устройство работает автономно и у него будет свое питание, но надолго ли его хватит, успеют ли медики заснять все нюансы внутри органа? И как быть с выводом чипа из организма после завершения им съемки при его относительно огромных размерах?


    --------------------
        
    21 февраля 2014 15:19
    #2 Написал: Cradleman

    Публикаций: 0
    Комментариев: 110
    beany85

    А пока исследователи работают над миниатюризацией устройства, что позволит перемещать его внутри сердца и сосудов при помощи металлического провода, диаметром всего в 400 микрон.


    --------------------
        
    21 февраля 2014 15:32
    #3 Написал: beany85

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1017
    Cradleman, для работы устройства диаметром в 400 микрон вопрос питания становится актуальнее на несколько порядков.


    --------------------
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.