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對于大多數人來說，獲取超聲波是一個相對容易的過程：當技術人員將探頭輕輕地按在患者皮膚上時，探頭產生的聲波會穿過皮膚傳播，從肌肉，脂肪和其他軟組織反射回來，然后反射回去。探測頭，探測并轉換波成下面的圖像。

常規超聲不會像X射線和CT掃描儀那樣使患者暴露于有害輻射下，并且通常是無創的。但這確實需要與患者的身體接觸，因此，在臨床醫生可能希望對不能很好耐受探針的患者成像的情況下(例如嬰兒，燒傷受害者或其他皮膚敏感的患者)可能會受到限制。此外，超聲探頭的接觸引起顯著的圖像可變性，這是現代超聲成像中的主要挑戰。

現在，麻省理工學院的工程師提出了一種替代常規超聲的方法，該超聲不需要接觸人體即可看到患者體內。新的激光超聲技術利用對眼睛和皮膚安全的激光系統，對人的內部進行遠程成像。當在患者的皮膚上訓練時，一束激光會遠程產生聲波，并通過人體反彈。第二臺激光器遠程檢測反射波，然后研究人員將其轉換為類似于常規超聲的圖像。

在《自然》雜志今天在《光：科學與應用》雜志上發表的一篇論文中，研究小組報告了在人類中產生第一批激光超聲圖像的過程。研究人員掃描了幾位志愿者的前臂，觀察到了常見的組織特征，例如肌肉，脂肪和骨骼，這些特征在皮膚以下約6厘米處發生。這些圖像可與傳統超聲媲美，是使用聚焦在半米外志愿者身上的遠程激光產生的。

麻省理工學院機械工程系和醫學工程與科學研究所(IMES)的首席研究科學家Brian W. Anthony說：“我們正處于激光超聲的起步階段。” 。“想象一下，我們已經達到了超聲波現在可以做的所有事情的程度，但是要保持一定距離。這為您提供了一種全新的方式，可以查看體內的器官并確定深層組織的性質，而無需與患者接觸。”

安東尼在論文的共同作者是麻省理工學院的博士后，張博士(Shawn Zhang)，最近的博士研究生喬納森·芬克(Jonathan Fincke)，以及麻省理工學院林肯實驗室的Charles Wynn，Matthew Johnson和Robert Haupt。

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近年來，研究人員在稱為光聲的領域中探索了基于激光的超聲激發方法。與其直接將聲波發送到體內，不如說是發送以特定波長調諧的脈沖激光形式的光，該光穿透皮膚并被血管吸收。

血管迅速膨脹和放松-由激光脈沖立即加熱，然后由人體迅速冷卻回到其原始大小-再次被另一個光脈沖擊中。產生的機械振動會產生回傳的聲波，在聲波中可以通過放置在皮膚上的換能器檢測到該聲波，并將其轉換為光聲圖像。

盡管光聲技術使用激光遠程探測內部結構，但該技術仍然需要與人體直接接觸的探測器才能拾取聲波。而且，光在消失之前只能進入皮膚很短的距離。結果，其他研究人員已經使用光聲技術在皮膚下面對血管成像，但沒有更深。

由于聲波比光傳播到體內的距離更大，Zhang，Anthony和他們的同事正在尋找一種方法，可以將激光束的光轉換為皮膚表面的聲波，以便在體內成像更深。

根據他們的研究，該團隊選擇了1,550納米激光器，該波長被水高度吸收(并且對眼睛和皮膚安全，并具有較大的安全裕度)。由于皮膚基本上是由水組成的，因此研究小組認為皮膚應該有效吸收這種光，并因此而變熱并擴張。當其振蕩回到其正常狀態時，皮膚本身應產生通過身體傳播的聲波。

研究人員使用一種激光裝置測試了這個想法，該裝置使用一個波長為1,550納米的脈沖激光來產生聲波，并使用第二個連續激光調諧到相同的波長以遠程檢測反射的聲波。第二個激光器是靈敏的運動檢測器，可測量聲波從肌肉，脂肪和其他組織反射回來而引起的皮膚表面振動。反射的聲波產生的皮膚表面運動會引起激光頻率的變化，可以測量出該變化。通過機械掃描人體上的激光，科學家可以獲取不同位置的數據并生成該區域的圖像。