新的超声方法可以使疾病诊断更容易

谢菲尔德大学的研究人员开发了一种新的超声方法，可以首次测量人体组织的张力水平——疾病的关键指标。

应力声弹性成像原理。( A ) 主应力σ 1和σ 3改变垂直偏振剪切波速度的示意图。这里以承受中等应力的各向同性材料为例。( B ) 轴向 ( z ) 与主方向x 3对齐的超声波换能器用于测量沿两个主方向的波速vx和vz 。主应力与两个剪切波速度有关。

该大学机械工程系的 Artur Gower 博士与哈佛大学、清华大学和戈尔韦大学的研究人员共同取得的突破，可用于构建能够更好地诊断异常组织、疤痕形成的新型超声机器, 和癌症。

超声波使用声波来创建人体内部器官的图像。然而，目前用于医疗保健的技术产生的图像通常不足以诊断组织是否异常。为了改进诊断，研究人员开发了一种使用超声波机测量张力等力的方法。所有活组织都会产生张力，因此测量它可以指示组织是否正常运作或是否受到疾病的影响。

研究人员利用了谢菲尔德大学铁路项目的一项技术，该技术使用声波测量铁路沿线的张力。该技术用于铁路和医学超声，依赖于一个简单的原理：张力越大，声波传播越快。利用这一原理，研究人员开发了一种向不同方向发送两个声波的方法。然后，通过使用研究人员开发的数学理论，张力与波速相关联。

以前的超声方法一直难以显示僵硬组织或处于张力下的组织之间的差异。开发的技术是第一个能够测量任何类型的软组织张力的技术，并且对它一无所知。在发表的一篇新论文中，研究人员描述了这种新方法并展示了他们如何使用它来测量肌肉内部的张力。

谢菲尔德大学动力学讲师 Artur Gower 博士说：“当你去医院时，医生可能会使用超声波设备创建器官图像，例如你的肝脏或身体的其他部位，例如肠道，以帮助他们探索问题的原因可能是什么。现在医疗保健中使用的超声波的局限性之一是，仅凭图像不足以诊断您的任何组织是否异常。”

“我们在研究中所做的是开发一种使用超声波测量组织张力水平的新方法。这种详细程度可以告诉我们组织是否异常，或者它们是否受到疤痕或疾病的影响。这种技术是超声波首次可用于测量组织内部的力，现在可用于制造能够及早诊断异常组织和疾病的新型超声波机器。”