טכנולוגיה חדשה, המאפשרת דימות רפואי ברזולוציה גבוהה מאוד, קרוב ל-10 מיקרון, צפויה להוביל לפיתוח מערכות אולטרסאונד זעירות ויעילות וליישומים רפואיים אחרים.

הטכנולוגיה החדשנית, SPADE, מתבססת על מחקר בהובלת פרופ’ אמיר רוזנטל והדוקטורנט יואב חזן מהפקולטה להנדסת חשמל ומחשבים ע”ש ויטרבי. היא התפרסמה בכתב העת Nature Communications.

אולטרסאונד רפואי הוא כלי מקובל ונפוץ לניטור מצבים פיזיולוגיים שונים ברקמות פנימיות. יתרונו הגדול בכך שבניגוד לסריקות CT ולצילומי רנטגן הוא אינו מבוסס על קרינה מייננת הנחשבת מסוכנת במינונים גבוהים. הרכיב העיקרי במערכות אולטרסאונד הוא המתמר התקן חשמלי המשדר וקולט גלי אולטרסאונד.

אחד האתגרים הטכנולוגיים בעולם האולטרסאונד הוא פיתוחם של מתמרים אנדוסקופיים מתמרים זעירים המוחדרים דרך חור זעיר בעור, או מאחד הנקבים הטבעיים בגוף בהליך זעיר פולשני (minimally invasive procedures). מתמרים כאלה חיוניים משום שלצורך סריקה של אזורי רקמה קטנים נדרש מתמר קטן המגיע קרוב לרקמת היעד.

האתגר בפיתוחם של מתמרים אלה נובע בין השאר מכך שמזעור המתמר פוגע ברגישותו ולכן מקשה על יצירת תמונות באיכות גבוהה. טכנולוגיית SPADE (silicon-photonics acoustic detector) שפיתחו חוקרי הטכניון מבוססת על רכיבים אופטיים במקום רכיבים חשמליים, ובכך משנה את התמונה, תרתי משמע; היא מספקת אפשרות לעריכת בדיקות אולטרסאונד אנדוסקופיות ברזולוציות שעד כה לא הושגו בשיטה זו. החוקרים מדגישים כי הטכנולוגיה החדשה תוכל לחולל שיפור דרמטי ברזולוציה של שיטות אבחון נוספות כגון דימות כלי דם בעזרת אופטואקוסטיקה. ואכן, במאמר מוצג מיפוי של כלי דם באוזן עכבר ברזולוציה חסרת תקדים (כ-10 מיקרון).

המחקר נתמך על ידי המכון לננוטכנולוגיה ע”ש ראסל ברי בטכניון (RBNI), הקרן הלאומית למדע, קרן פולק, רשות החדשנות של ישראל ומרכז אולנדורף מינרבה.

למאמר בכתב העת Nature Communications  

דורון שחם, דוברת הטכניון