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偵測炸彈技術(shù)可檢測腫瘤

  • 發(fā)布時(shí)間:2015-11-17 09:18:03  來源:科技日報(bào)  作者:佚名  責(zé)任編輯:羅伯特

  據(jù)新華社舊金山11月14日電 (記者徐勇)以偵測炸彈為初衷,卻以檢測腫瘤為收獲。在最新一期《應(yīng)用物理通訊》上,美國研究人員報(bào)告說,偵測炸彈或者檢測腫瘤,都可先對目標(biāo)發(fā)出微波脈沖,再探測目標(biāo)生成的超聲波。

  這一研究項(xiàng)目由美國國防部提供資金,并附加一項(xiàng)條件:任何偵測工具都不得接觸可疑物的表面,以免觸發(fā)并引爆炸彈。受到這一限制,美國斯坦福大學(xué)的研究人員決定運(yùn)用兩項(xiàng)原理:第一,任何材料受到電磁能量激發(fā),譬如光線或者微波,溫度都會升高,體積先脹大、繼而收縮;第二,脹大和收縮,會生成超聲波,不同材料各有不同頻率,繼而傳遞到物體的表面,可以非接觸方式測定。

  依據(jù)原理,偵測非金屬炸彈,常規(guī)金屬探測方式無效,可以改用“監(jiān)聽”超聲波的方式。領(lǐng)導(dǎo)研究的阿明·阿爾巴比安告訴新華社記者,難題在于“不允許接觸物體表面”,不能像醫(yī)院作超聲波檢查那樣探頭直接接觸體表,意味著探測效率降低,因?yàn)槌暡ㄒ坏┟撾x固體,在空氣中傳輸時(shí)衰減嚴(yán)重。

  為化解這一難題,研究人員設(shè)計(jì)了一種元件,名為“電容顯微機(jī)械加工超聲波換能器”,能夠辨別發(fā)自物體、在空氣中傳輸?shù)奈⑷醭暡ā?/p>

  既然偵測炸彈課題已經(jīng)完成,研究人員嘗試?yán)孟嗤侄翁綔y軟組織內(nèi)的“異物”。他們選取一塊肉狀材料,其中包含一塊異物,然后用微波脈沖照射,加熱升溫大約千分之一攝氏度,再在大約30厘米距離外探測超聲波,得到了異物所處位置的信息。

  這項(xiàng)技術(shù)之所以可望應(yīng)用于早期腫瘤探測,是因?yàn)橄惹搬t(yī)學(xué)研究顯示,腫瘤比正常軟組織有更多血管,用以汲取快速生長所需要的養(yǎng)分。血管所吸收的熱量不同于周圍組織,所以腫瘤在超聲波圖像上會顯現(xiàn)為“熱點(diǎn)”。

  阿爾巴比安相信,后續(xù)研究將會形成便攜式檢測儀器,以非接觸方式檢測腫瘤等人體病變,不僅能比其他手段更早發(fā)現(xiàn)病變,而且比核磁共振和電子計(jì)算機(jī)斷層掃描等醫(yī)療成像手段成本低,比X光透視更安全。

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