一种新的声波奇异介质材料允许了声波穿过结实骨骼而完美成像。这项发现对于超声波穿过颅骨并对其内组织的成像和病变治疗尤为重要。然而在过去,我们很难穿过颅骨去用超声来观察脑组织。
来自北卡罗来纳州立大学的Yun Jing博士把这项研究于2014年11月19日发表在Physical Review X杂志上。
作者讲述说,“理论上讲,声波奇异介质可以抵消或者掩盖如骨骼一样aberrating层,使得超声波穿过这个层面后没有能量的损耗。”
在研究中,Yun Jing博士和他的同事们希望这一理论付诸实践,设计了一个准二维补充声波奇异介质,这种材料可以抵消aberrating层损耗,使声波穿越aberrating层的同时增强声波的传导性并且降低声场的失真。
作者讲述了如何放置奇异介质材料于aberrating层前方,从而使声波可以通过颅骨正常传导,且可以观察到颅内的感兴趣区。
头颅不同区域的声学性质和颅骨厚度的差异高达20%。而这种材料可以设计成各种不同的厚度和构形用于它的现实使用。
事实上,这种补充奇异介质材料有能力通过非侵入的方法来消除aberrating层对超声波能量的损耗。因此,很大程度上促进了无损评价,超声成像以及治疗。
随着未来技术的不断发展,这项技术可以使人们获得经颅骨的超声成像,进而有助于中风患者血液流动的监测和脑肿瘤的诊断。
作者表示这种材料可能在未来的四五年用于商业,目前仍有一些工作去完成。