Крошечный, практически микроскопический чип, разработанный учеными из Технологического института Джорджии (США), способен осуществлять высококачественную съемку с 3D-проекцией прямо из внутренней полости кровеносных сосудов и сердца человека. Технология поможет в режиме реального времени проводить сложнейшие операции в области сердца более точно и максимально быстро. Помимо этого, появиться возможность производить очистку сосудов безоперационным способом воздействия, а также осуществлять другие высокоточные действия при работе медперсонала.

Матрица миниатюрных ультразвуковых микроустройств и обрабатывающая электроника составляют устройство кремниевого чипа, размер которого всего 1,4 мм. По цепи предварительной обработки данных, полученный из более, чем сотни элементов, сигнал передается по 13 микропроводникам на соединенный с чипом основной прибор фиксации. Данные, полученные таким образом, содержат больше полезной информации, чем удавалось получать ранее – при поперечной ультраскопии. Компактность и незначительный размер устройства позволяют вводить его прямо в полость сердечной мышцы или вовнутрь самых больших сосудов с кровью, в результате получая подробное и точное видео.

Механизм может за секунду воспроизводить картинку с частотой до 60 кадров, так как его работа основана на мощности, применяемых в нем емкостных микромеханических ультразвуковых преобразователей (CMUT). Преобразователи в свою очередь скомпонованы таким образом, что 48 из них работают в качестве приемников, а 56 – являются источниками ультразвука. При обработке сигнала импульсы в виде пары концентрических колец производят съемку по двум технологиям.

Электронная система также способна контролировать расходы энергии, отключая при этом незадействованные датчики и излучатели. Энергетический потенциал устройства – 20 милливатт энергии при частоте в 20 мегагерц. Это предотвращает появление излишнего количества тепла, выделяемого в полости сосудов.

Сегодня ученые проводят тестирование образца на лабораторных животных. Но разработчики надеются, что в скором времени удастся получить соответствующие разрешения и перейти к серийному производству микрочипов, а также центрального блока со специальным ПО. Параллельно разработчики борются над усовершенствованием модели, пытаясь сократить размеры устройства до минимума, чтобы беспрепятственно перемещать прибор по сердцу и сосудам с помощью проволоки 400 микрон в диаметре.

Михаил Полюхович

Источник: TechPortal