偵測炸彈技術可檢測腫瘤
- 發佈時間：2015-11-17 09:18:03 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
據新華社舊金山11月14日電 （記者徐勇）以偵測炸彈為初衷，卻以檢測腫瘤為收穫。在最新一期《應用物理通訊》上，美國研究人員報告説，偵測炸彈或者檢測腫瘤，都可先對目標發出微波脈衝，再探測目標生成的超聲波。
這一研究項目由美國國防部提供資金，並附加一項條件：任何偵測工具都不得接觸可疑物的表面，以免觸發並引爆炸彈。受到這一限制，美國斯坦福大學的研究人員決定運用兩項原理：第一，任何材料受到電磁能量激發，譬如光線或者微波，溫度都會升高，體積先脹大、繼而收縮；第二，脹大和收縮，會生成超聲波，不同材料各有不同頻率，繼而傳遞到物體的表面，可以非接觸方式測定。
依據原理，偵測非金屬炸彈，常規金屬探測方式無效，可以改用“監聽”超聲波的方式。領導研究的阿明·阿爾巴比安告訴新華社記者，難題在於“不允許接觸物體表面”，不能像醫院作超聲波檢查那樣探頭直接接觸體表，意味著探測效率降低，因為超聲波一旦脫離固體，在空氣中傳輸時衰減嚴重。
為化解這一難題，研究人員設計了一種元件，名為“電容顯微機械加工超聲波換能器”，能夠辨別發自物體、在空氣中傳輸的微弱超聲波。
既然偵測炸彈課題已經完成，研究人員嘗試利用相同手段探測軟組織內的“異物”。他們選取一塊肉狀材料，其中包含一塊異物，然後用微波脈衝照射，加熱升溫大約千分之一攝氏度，再在大約30釐米距離外探測超聲波，得到了異物所處位置的資訊。
這項技術之所以可望應用於早期腫瘤探測，是因為先前醫學研究顯示，腫瘤比正常軟組織有更多血管，用以汲取快速生長所需要的養分。血管所吸收的熱量不同於周圍組織，所以腫瘤在超聲波圖像上會顯現為“熱點”。
阿爾巴比安相信，後續研究將會形成攜帶型檢測儀器，以非接觸方式檢測腫瘤等人體病變，不僅能比其他手段更早發現病變，而且比核磁共振和電子電腦斷層掃描等醫療成像手段成本低，比X光透視更安全。
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