在医疗成像领域，超声技术因其无创、便携和成本效益高而广受欢迎。然而，传统的超声成像依赖于与皮肤接触的探头，这限制了其在某些敏感或感染风险患者中的使用，并可能引入操作者之间的变异性。为了克服这些限制，麻省理工学院林肯实验室的研究人员与马萨诸塞州总医院的超声研究与转化中心（CURT）合作，开发了一种创新的非接触式激光超声成像系统（NCLUS）。
NCLUS的工作原理
NCLUS系统的核心在于使用脉冲激光通过空气将光能传递到皮肤表面。光能被皮肤迅速吸收后，通过热弹性过程产生超声波，这一现象被称为光声效应。与传统超声不同，NCLUS不需要探头与皮肤接触，也无需使用耦合凝胶，从而减少了对患者的不适，并降低了感染风险。
NCLUS的技术优势
NCLUS系统具有多项显著的技术优势：
1. 无接触操作：避免了因探头压力导致的局部组织压缩，减少了图像失真和位置不确定性。
2. 自动化成像：通过自动化激光定位，减少了对高技能操作者的依赖，降低了操作者变异性。
3. 高分辨率成像：最新的NCLUS系统能够在不到一分钟内完成高分辨率成像，分辨率可达200微米，与最先进的医疗超声相当。
4. 固定参考框架：使用皮肤标记和软件处理，能够重复和比较随时间变化的重复扫描，类似于MRI和CT。
NCLUS的临床应用前景
NCLUS系统为医疗超声领域带来了革命性的变革。它不仅可以用于常规的超声成像，如观察胎儿发育、检测肿瘤、评估心脏瓣膜状况，还可以用于那些传统超声难以应用的领域，例如：
- 直接在手术中成像烧伤或创伤患者；
- 对于有开放性深层组织区域的患者进行成像；
- 对早产儿进行细致的医疗监护；
- 对颈部和脊柱受伤的患者进行成像；
- 从安全距离对传染病患者进行成像。
NCLUS的未来发展方向
研究人员正在将NCLUS系统开发为支持现场军事应用的设备，包括检测和描述内部出血等危及生命的伤害、监测肌肉骨骼损伤及其随时间的愈合情况，以及为截肢者提供软组织和骨骼的弹性成像，以加速假肢插座的设计和适配。民用应用包括在重症监护室进行成像，NCLUS系统可能使未经专业超声培训的急救医疗技术人员、护理人员和医疗人员能够在医院外进行超声成像。
随着进一步的开发，NCLUS有望成为一种变革性技术：一个自动化、便携的超声平台，具有类似于MRI和CT的固定参考框架能力。下一阶段，研究团队将使用操作性皮肤安全激光进行临床研究，评估超声图像，并与传统医疗超声图像进行比较。如果这些研究成功，研究团队将寻求商业资金支持临床医疗设备开发，并随后寻求美国食品药品监督管理局的批准。
> 出处：[MIT News](https://news.mit.edu/2023/laser-based-system-achieves-noncontact-medical-ultrasound-imaging-0824)
