麻省理工（MIT）工程师开发了一种激光超音波技术，利用对眼睛和皮肤安全的激光系统，不需碰触皮肤即可对人体内部进行远端成像，未来或将能替代传统超音波使用在特殊需求患者身上。
相较起 X 光、CT 断层扫描，超音波检查是相对简单的探测过程，医护人员只需要将探头轻轻按压在患者皮肤上，便能透过反射声波获得影像。但即使是这样简单的过程，对于婴儿、烧伤及皮肤敏感患者来说仍无法承受，无法透过传统超音波进行检测。
在《光：科学与应用》（Light: Science & Applications）期刊的最新研究中，MIT 团队介绍了他们所开发的激光超音波技术，以及在人体上使用的第一张激光超音波影像。
研究资深作者、MIT 医学工程与科学研究所（IMES）首席研究科学家 Brian W. Anthony 表示，他相信团队正处于激光超音波的发展起点。
“想像一下，当我们可以做到所有超音波可以做的事，但同时又保持一定距离。这为你提供了一种全新的方式，查看体内器官并确定深层组织的性质，而不需与患者接触。”
近年来，研究人员在光声（photoacoustics）领域中探索了基于激光的超音波技术，尽管已经能使用激光远程探测内部结构，但仍需要与人体直接接触的探头才能拾取声波，而且只能成像浅层血管，实用价值并不高。
由于声波能比光传播更远距离，团队决定寻找另一种方法将激光光转换为皮肤表面声波，好让技术能成像更深层的人体组织状况。
在经过研究后，团队选择了 1,550 奈米波长的脉冲激光，这个波长能被水高度吸收，对眼睛和皮肤来说非常安全，透过脉冲激光控制皮肤中水的膨胀收缩产生稳定振动，从而产生声波在体内传播反射。
接着研究人员再使用连续波激光来远程检测反射的声波，透过测量声波从肌肉、脂肪和其他组织反射回来导致的皮肤表面振动，便可以获取不同位置的数据并生成该区域的影像。
为了测试装置的实用性，研究人员先后在明胶模具、动物组织上进行了成像测试，两次都得到了非常好的结果，也与需接触的超音波探头得出的影像非常相似，这也使他们随后获得 MIT 人体实验委员会的允许，得以找来健康志愿者进行测试扫描。
在对数名志愿者前臂扫描后，研究人员获得了第一张完全非接触式激光超音波人体影像，从影像中可以看出，激光超音波可以区分微妙的特征，脂肪、肌肉和组织的边界清晰可见，完全可以与需接触的商业超音波探头产生的影像相媲美，而且扫描过程还是与志愿者保持半米距离下完成的。
研究人员计划改进他们的技术，提高系统性能来解决组织中细微特征，并提高激光检测器的功能，并进一步缩小激光器的设置，如果顺利，激光超音波有一天可能成为便携式设备，让人们可以在家中简单操作。
Anthony 形容，这就像是人们沿着大峡谷的边缘走来走去，在不同位置不断大喊的同时听着回音，“透过反射的声波，你就能获得足够数据搞懂内部物体的几何形状──差别只在于这一切是透过‘手电筒’完成。”
- Researchers produce first laser ultrasound images of humans
- MIT Engineers Create Laser Ultrasounds That Can Look Inside Your Body Without You Even Feeling It
（首图来源：MIT）
