說起超聲波掃描儀,你可能會(huì)想到那種花費(fèi)數(shù)十萬才能配置的機(jī)器,大個(gè)兒,占著半間房,當(dāng)然還得配上合格的技師
怎樣讓這種醫(yī)療器械更方便使用?一組加拿大工程師開發(fā)了的超聲波裝置,其尺寸相當(dāng)于一張普通的“創(chuàng)可貼”,有潛力達(dá)成同樣的效用而大幅降低成本。
加拿大不列顛哥倫比亞大學(xué)(UBC)的科學(xué)家取得了一項(xiàng)突破,他們用聚合物樹脂替代壓電晶體,制成稱為polyCMUT的微型振動(dòng)鼓,用作換能器。這一成果讓超聲波設(shè)備的制造更簡(jiǎn)單、更。“換能器的振動(dòng)鼓通常由堅(jiān)硬的硅材料制成,制造工藝花費(fèi)昂貴,環(huán)境控制的要求也頗高,阻礙了它在超聲方面的應(yīng)用?!盪BC研究的主要作者、電氣和計(jì)算機(jī)工程博士生卡洛斯·吉拉爾多說,“我們借助聚合物樹脂,以較少的制造步驟,動(dòng)用少量的設(shè)備制成polyCMUT,顯著降低了成本。”
研究團(tuán)隊(duì)在隨后的實(shí)驗(yàn)中測(cè)試了新設(shè)備產(chǎn)生超聲圖像的效果,結(jié)論是清晰度至少能與原先的壓電換能器比美。這種“創(chuàng)可貼超聲波機(jī)”只耗用很少的電力;它還是輕盈柔軟的,意味著在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域開辟了新的可能性,比如整合到衣服中。
吉拉爾多說:“我們的設(shè)備在10伏特電壓下就能工作,所以能由智能手機(jī)供電,適合在遠(yuǎn)離電網(wǎng)或供電不佳的地區(qū)使用。我們的換能器還有剛性超聲探頭沒有的優(yōu)點(diǎn),它可能構(gòu)建成柔性材料,纏繞到身體上,便于貼近掃描,實(shí)現(xiàn)更詳細(xì)的觀察,還不會(huì)增加成本?!?br />
論文作者之一的羅伯特·羅林說:“你可以將這些傳感器小型化,用來觀察你的某根動(dòng)脈或靜脈;可以貼在胸前,在平時(shí)對(duì)心臟進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測(cè)。它開啟了許多可能性?!?br />
近,我們陸續(xù)看到一些有望“重新發(fā)明超聲波”的方法,比如用價(jià)值2000美元的設(shè)備在iPhone上顯示超聲波圖像。UBC團(tuán)隊(duì)則表示自己能將成本降低到100美元。他們正在制作便攜式超聲波樣機(jī),以便臨床測(cè)試,并探索新技術(shù)的潛在用途。
該研究發(fā)表在《自然微系統(tǒng)與納米工程》雜志上。