大邱庆北科学技术院(DGIST)研究团队突破现有超声波技术的局限,开发出一种超分辨率成像技术,即便只利用少量数据,也能清晰观测到比头发还细的微细血管。

从左起为 Yu Jaeseok 教授、Seong Hyojin 博士研究生、Jeong Jinhwan 博士研究生、Hyeon Jungho 教授。DGIST 提供

从左起为 Yu Jaeseok 教授、Seong Hyojin 博士研究生、Jeong Jinhwan 博士研究生、Hyeon Jungho 教授。DGIST 提供

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DGIST表示,机器人·机电工程系教授 Yoo Jaeseok 与脑科学系教授 Hyun Jungho 研究团队于21日发布了大幅提升超声局部化显微成像(ULM)效率的“ULM-Lite”技术。


医院常用的一般超声设备难以分辨比头发更细的微细血管。为弥补这一点,通过追踪血液中微气泡的运动来绘制超高分辨率血管图谱的技术便是ULM。但该技术需要将以每秒数千兆字节(GB)规模涌现的海量数据全部存储并分析,在进行长时间实验或需要快速判读时存在困难。


研究团队在超声信号中仅保留必需信息,压缩不必要的频段,将信号的“有效带宽”缩减了约67%。应用这一方法的“ULM-Lite”在将数据量减少到原来的三分之一的同时,几乎保持了图像画质不变。无需更换设备,只需应用软件即可,图像处理速度也提升了约30%。


这一技术改进在脑科学研究和疾病诊断领域同样具有重要意义。ULM-Lite无需开颅手术或注射荧光物质,即可以非侵入方式清晰观测整个大脑的微细血流,有望用于脑卒中、痴呆、脑肿瘤等主要脑部疾病的早期诊断、疗效评估及药物反应追踪。此外,由于数据存储和传输负担减轻,也适用于长时间观测、大面积扫描和多个个体的实验,被评价为大幅提升了在科研和临床一线的可及性。


Yoo Jaeseok 教授表示:“我们正以本技术为基础,推进与正在开发的非侵入式超声脑刺激技术的融合”,“今后有望广泛应用于多种神经及血管疾病的诊断和治疗”。



此次研究在韩国研究财团(NRF)、科学技术信息通信部和教育部资助的优秀新进研究项目及Glocal Lab项目,以及DGIST研发项目的支持下完成,研究成果近期已发表于医疗超声领域国际权威学术期刊《超声学》(Ultrasonics)。


本报道由人工智能(AI)翻译技术生成。

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