la ricerca dell'acustica di Del tempo Inversione promette le innovazioni mediche

Gli Scienziati ancora non hanno trovato un modo realmente fare il tempo funzionare indietro, ma nel mondo di avanguardia della ricerca recente dell'acustica, hanno indicato un modo fare le onde sonore funzionare indietro in un genere di eco inverso ultra-messo a fuoco. Dalla tecnologia conosciuta come l'acustica di del tempo inversione, le onde sonore - nell'ordine inverso esatto dal suono originale - echeggiano direttamente e molto precisamente di nuovo al loro punto di sorgente.

La tecnologia promette una grande selezione delle applicazioni, compreso le applicazioni mediche quali imaging biomedico ultra-preciso, le tecniche diagnostiche facendo uso dell'ultrasuono, le tecniche chirurgiche senza incisione e perfino il potenziale per un metodo di ricarica delle batterie delle unità impiantate come gli stimolatore cardiaci senza eseguire la chirurgia.

Il Dott. Alexander Sutin, un esperto nell'acustica e scienziato dell'anziano all'Istituto di Tecnologia di Stevens (Hoboken, NJ), è un co-author di sei documenti da presentare alla Società Acustica dell'Anniversario dell'America settantacinquesima che Si Incontra nel maggio 2004 (New York). Quattro dei documenti indirizzano i sistemi dell'acustica di del tempo inversione che hanno applicazioni potenziali dell'innovazione nella medicina, in prova non distruttiva e nella rilevazione di mina terrestre.

“Quasi tutti i acousticians ritengono che l'acustica di del tempo inversione sia l'argomento più caldo nell'acustica,„ dice il Dott. Sutin.

Un campo della ricerca medica del suo gruppo comprende un genere “di barretta virtuale„ che potrebbe mettere a fuoco molto più precisamente su un'area dentro l'organismo di qualunque altro metodo conosciuto. Una delle sfide della rappresentazione il corpo umano o i tumori o della scorticatura le pietre di ottimizzazione in modo non chirurgico è che l'organismo non è omogeneo - i tessuti, il grasso e l'osso variano nella densità - così la maggior parte dei segnali di ultrasuono è distorto. La bellezza dell'acustica di del tempo inversione (TRA), tuttavia, è che la tecnologia funziona più precisamente in un ambiente che ha lotti degli ostacoli didistorzione. Gli ambienti Difficili come il corpo umano realmente migliorano la messa a fuoco degli ultrasuoni ad una posizione specifica, affilante il fuoco e migliorante la precisione.

Uno degli altri grandi vantaggi di TRA nelle applicazioni mediche è che i sistemi funzionano così rapido e focalizza di nuovo così rapidamente, che il movimento dell'organismo non presenta quasi problema.

I sistemi di TRA impiegano due cose: sondi (o ultrasuono), con un'del tempo inversione “specchio„ quel usi una schiera dei trasduttori. I trasduttori convertono le onde sonore in segnali elettrici, quindi gli inversi di un computer il loro ordine ed i trasduttori trasferiscono i segnali elettrici nuovamente dentro il suono e tendono le onde sonore inverse indietro nella direzione da cui sono venuto.

Uno degli indirizzi delle relazioni di Dott. Sutin come TRA può essere usato per la rappresentazione non lineare. Tale rappresentazione comprenderebbe parecchi sistemi di messa a fuoco di TRA. L'interazione delle travi incrociate permette le immagini acustiche tridimensionali e non lineari di un oggetto dentro un corpo umano o una struttura materiale.

Il Dott. Sutin, originalmente dalla Russia, ha eseguito gli esperimenti a Parigi con la guida mondiale nel campo dell'acustica del tempo invertita, il Dott. Mathias Fink, il pioniere della tecnologia.

Il sistema Americano di TRA è stato messo a punto e sviluppato stato ai Laboratori di Artann, intestati dal Dott. Armen Sarvazyan, ad un collega del Dott. Sutin. Gli Esperimenti sulle applicazioni mediche di TRA sono eseguito stati dal Dott. Sutin ai Laboratori di Artann.

Il lavoro Unito con gli scienziati dal Laboratorio Nazionale di Los Alamos, dalla Purdue University, dall'Università di Colorado e dall'Istituto Russo di Fisica Applicata sarà presentato in due documenti, riflettenti il progresso nell'elaborazione dei metodi acustici non lineari di rilevazione di crepa.

La ricerca di Dr.Sutin sull'acustica del tempo invertita è supportata dagli Istituti Nazionali di Salubrità, del Laboratorio Nazionale di Los Alamos e della NASA.

Un'Altra applicazione di una tecnica di TRA/nonlinear sarebbe di usare l'ultrasuono per misurare la pressione sanguigna dentro certo punto o la camera all'interno del cuore. Per fare questo lavoro, le capsule minuscole inoffensive (agenti del contratto di ultrasuono) sarebbero presentate nella circolazione sanguigna. Reagirebbero diversamente durante gli stati differenti della pressione del cuore e le loro reazioni sarebbero misurate tramite le onde sonore tese dagli angoli differenti e restituite ad uno specchio di del tempo inversione. Le Variazioni nei livelli delle armoniche che risuonano dalle capsule sarebbero correlate a pressione ambiente. La precisione del sistema di TRA permetterebbe la messa a fuoco altamente accurata in un'area del cuore, nel frattempo la tecnica acustica non lineare fornirebbe ad un esperto in diagnosi le informazioni sui cambiamenti di pressione come le pompe del cuore.

Un'applicazione differente comprenderebbe la capacità in modo non chirurgico di controllare per vedere se ci sono crepe in più vecchie valvole cardiache meccaniche, uno strumento apprezzato per evitare le difficoltà in alcuni pazienti di cuore. La rilevazione delle crepe e dei difetti interni in materiali è un uso standard della tecnologia acustica non lineare. Questa applicazione la impiegherebbe semplicemente dentro il corpo umano con il vantaggio di messa a fuoco di TRA.

La ricerca di misura di pressione sanguigna di Dr.Sutin che comprende l'acustica del tempo invertita è stata supportata dall'Istituto di Tecnologia di Stevens come componente delle sue iniziative del ® di Technogenesis. (Technogenesis è l'ambiente unico di Stevens per formazione e la ricerca, in cui gli studenti, la facoltà ed i partner nell'accademia, nel governo e nell'industria intrattengono insieme le nuove tecnologie e le società dall'innovazione del laboratorio all'implementazione del mercato.)

La posizione senior dello scienziato del Dott. Sutin è all'interno del Laboratorio del Davidson di Stevens, della parte del Charles V. Schaefer School di Assistenza Tecnica con le importanze particolari su assistenza tecnica di oceano e della ricerca acustica.

Fondato nel 1870, l'Istituto di Tecnologia di Stevens offre il baccalaureato, supervisore e gradi di laurea nell'assistenza tecnica, scienza, l'informatica, gestione e gestione della tecnologia come pure un baccalaureato in studi umanistici e discipline umanistiche e nell'affare e nella tecnologia. L'università, situata direttamente attraverso il Fiume Hudson da New York, ha un'iscrizione totale di circa 1.700 studenti non laureati e di 2.600 dottorandi. L'Ulteriore informazione può essere ottenuta dalla sua pagina Web a www.stevens.edu