science >> Wetenschap >  >> Fysica

Lichaamsgeluid gebruiken om kankerdetectie te verbeteren

Elastografie, soms aangeduid als seismologie van het menselijk lichaam, is een opkomende technologie die wordt gebruikt om medische echografie te verbeteren. Het doet dit door de elasticiteit van biologisch weefsel te meten om kanker of lever- en schildklieraandoeningen nauwkeuriger en in de vroegste stadia te diagnosticeren.

Bij passieve elastografie, de elasticiteit van weefsel wordt gemeten met behulp van de lichaamseigen voortplanting van schuifgolven, waardoor effectievere beeldvorming dieper in het lichaam mogelijk is op een nog meer niet-invasieve manier dan traditionele elastografie.

"Passieve elastografie wordt gezien als een levensvatbare techniek voor het opsporen van kanker in organen diep in het lichaam, zoals de prostaat of lever, voor goed beschermde organen zoals de hersenen, en voor kwetsbare organen zoals het oog, zei Stefan Catheline, onderzoeksdirecteur van de INSERM LabTAU Unit 1032 aan de Universiteit van Lyon, Frankrijk.

Catheline zal deze en andere ontwikkelingen op het gebied van elastografie bespreken tijdens Acoustics '17 Boston, de derde gezamenlijke bijeenkomst van de Acoustical Society of America en de European Acoustics Association die wordt gehouden van 25-29 juni, in Boston, Massachusetts.

schuif golven, die door een voorwerp dringen, worden gegenereerd wanneer druk op een object ervoor zorgt dat het vervormt, zoals tijdens een aardbeving of explosie. In de medische wetenschap, schuifgolven worden geproduceerd door vibrerende apparaten om de stijfheid van weefsel te meten.

Een kankergezwel en andere weefselstoornissen vertonen een veel hogere stijfheid dan in gezond weefsel of zelfs bij goedaardige tumoren. Dit verschil in stijfheid kan niet worden gevoeld of gezien op conventionele manieren of via andere beeldvormingsmethoden.

Typisch, een medisch technicus plaatst een sonde met een trilmechanisme op het gebied om te testen en drukt naar beneden om de schuifgolven te produceren, die vervolgens interageren met het weefsel in kwestie. De golven worden gevolgd met ultrasnelle beeldsnelheden. De schuifgolven kunnen moeilijk te produceren zijn in moeilijk bereikbare organen, zoals de lever die zich diep in het lichaam achter de ribbenkast bevindt.

Catheline en zijn onderzoekscollega's hebben een nieuwe aanpak ontwikkeld om dit probleem te verhelpen:analyseer het geluid van natuurlijke afschuifgolven die biologisch worden geproduceerd. Net als bij aardbevingen, schuifgolven bewegen constant door organen en ander zacht weefsel van een persoon tijdens de dagelijkse functionaliteiten van deze lichaamssystemen, zoals het kloppen van een hart of de lever die dagelijkse metabolische processen uitvoert.

"Het idee, zoals in de seismologie, is om te profiteren van schuifgolven die van nature in het menselijk lichaam aanwezig zijn als gevolg van spieractiviteit om een ​​schuifelasticiteitskaart van zachte weefsels te construeren, " Zei Catheline. "Het is dus een passieve elastografiebenadering omdat er geen schuifgolfbronnen worden gebruikt."

Passieve elastografie is compatibel met apparaten voor trage beeldvorming, zoals standaard echo’s en MRI-scanners, evenals met optische coherente tomografie.