Какие технологии смогут заменить МРТ, УЗИ и КТ

Раньше медикам приходилось делать анализ состояния человека, используя исключительно двухмерные изображения. Теперь всё изменилось. Компьютерная томография, УЗИ, МРТ – врачи могут наблюдать за работой внутренних органов и развитием младенца в утробе матери в режиме реального времени. При этом прогресс не стоит на месте. И на смену устоявшимся ранее революционным методам приходят более эффективные, точные и безопасные технологии диагностики и обследования пациентов.

Процесс обследования посредством КТ, МРТ и УЗИ имеет свои особенности, однако все эти три метода довольно похожи. В частности, изображения, полученные при их помощи, являются продуктом сложнейшей обработки, которая производится за счёт датчиков и особых вычислительных алгоритмов.

Рентгеновское сканирование появилось в конце XIX столетия. Раньше для получения изображения использовали рентгеновскую плёнку, сегодня применяют цифровой детектор. На рентгене кожа, мышцы и различные мягкие ткани более тёмные, чем кости. Исходя из этих данных, врачи могут делать заключение о состоянии пациента.

Во второй половине XX столетия начали использовать метод компьютерной томографии, который заключался в том, что система могла делать множество рентгеновских снимков под различными углами, после чего из полученных изображений компьютер создавал трёхмерные модели. Разработка более мощных вычислительных машин позволила минимизировать рентгеновское облучение, при этом качество и разрешение объёмной картинки значительно улучшилось.

Однако КТ не всегда позволяет провести корректное обследование. В частности, при сканировании груди тепловизор имеет ограниченный доступ к телу, а значит, полученное изображение будет не совсем адекватным.

Для решения этой проблемы учёные решили усовершенствовать процесс диагностики и обследования человеческого тела. Одна группа исследователей предложила использовать компьютеры большей мощности, которые могли бы на основе нескольких снимков создать реалистичную трёхмерную модель. Другие специалисты начали изобретать оборудование, которое использует новаторские методы сканирования, в частности биооптику.

Биооптика подразумевает применение инфракрасного излучения. Многие в детстве играли с лазерной указкой и замечали, что в отличие от видимого света красный свет проникает в ткани где-то на пару сантиметров. Инфракрасное излучение может проникнуть ещё глубже, однако для получения объёмных изображений в высоком разрешении необходимо использовать компьютеры с немалой вычислительной мощностью и сложные математические алгоритмы, разработкой которых в настоящее время и занимаются учёные.

Специалисты заявляют, что метод сканирования с помощью инфракрасного излучения позволяет получать точнейшие трёхмерные модели и во многом превосходит МРТ, КТ и УЗИ. За последние 15 лет врачи смогли применить инфракрасный свет для обнаружения рака груди, визуализации мозга, а также для разработки новых методов лечения. Эксперты говорят, что при сочетании Big Data, разработок в области физики, математики и биомедицины, метод биооптики сможет заменить способы обследования, которые врачи применяют сегодня.