Het verkleinde pijporgaan kon helpen kwaliteit van medische beelden verbeteren

Een verkleinde versie van een muzikaal instrument dat zou kunnen worden gebruikt om de kwaliteit van medische beelden te verbeteren is vervaardigd door onderzoekers bij de Universiteit van Strathclyde.

De onderzoekers van de Wetenschap en van de Techniek hebben een verkleind pijporgaan gecreeerd, dat op de brede waaier van pijpen wordt gebaseerd die in het full-sized instrument worden gezien.

Het apparaat is ontworpen om beelden, zoals die van foetussen, van scanners te verbeteren door de waaier van frequenties te verbreden die worden gebruikt om correcte golven uit te zenden. De onderzoekers hebben zijn capaciteit aangetoond om deze frequenties te veroorzaken en de beste ontwerpen voor het orgaan door een 3D printer te gebruiken gecreeerd.

De studie is gepubliceerd in de Transacties van dagboekIEEE bij Ultrasone geluidsleer, Ferroelectrics, en de Controle van de Frequentie.

Professor Tony Mulholland, Hoofd van het Ministerie van Strathclyde van Wiskunde & Statistieken en een partner in het onderzoek, zei: De „muzikale instrumenten hebben een grote verscheidenheid van ontwerpen maar zij allen hebben één ding in gemeenschappelijk - zij zenden geluid over een brede waaier van frequenties uit. Zo er is een schat trove van ontwerpideeën voor het toekomstige medische weergavesensoren liggen wachtend om onder deze enorme serie van ontwerpen worden ontdekt.

„Rond 20% van medisch aftasten worden uitgevoerd gebruikend ultrasone klank. De scanner leidt tot beelden door correcte golven met een frequentie uit te zenden die boven menselijke hoorzitting ligt. De scanner werkt bij één enkele frequentie - gelijkend op een piano die enkel één nota kunnen spelen en dit geeft voor een deel rekenschap van de vrij slechte resolutie die één in ultrasone klankbeelden ziet.

„Als wij een scanner hadden die golven over een brede waaier van frequenties kon uitzenden, zou dit een duidelijke verbetering van het weergavevermogen.“ verstrekken
Prof. James Windmill, van het Centrum van Strathclyde voor Ultrasone Techniek, die ook een medeauteur van het bovengenoemde onderzoek is: „Het ontwikkelen van de brede systemen van de bandbreedteultrasone klank kon significante verbeteringen van weergavevermogen geven. Het gebruiken van hoge resolutie 3D printers staat ons toe om nieuwe, driedimensionele apparatenontwerpen met veel snellere ontwikkelingscycli te proberen.

De „muzikale instrumenten leiden tot geluiden over een brede waaier van frequenties en zeer efficiënt in de loop van de eeuwen om zorgvuldig ontworpen te zijn bij dit het doen. Het is goed - geweten dat de hoogste frequentiepijpen kleinst in lengte zijn, zoals in, bijvoorbeeld, een piccolofluit, zodat om frequenties te realiseren die voorbij menselijke hoorzitting zijn - ultrasone klankgolven - de lengte moet, van millimeter in lengte inderdaad zeer klein zijn.

„Dit zou uiterst moeilijk zijn om het gebruiken van traditionele productietechnieken zoals die te construeren gebruikt om muzikale instrumenten te bouwen maar de sleutel moet een hoge resolutie 3D printer gebruiken.“

Het multidisciplinaire team van onderzoekers ontwikkelde en testte de ontwerpen gebruikend wiskundige modellen en computersimulaties om het ontwerpproces te versnellen.

Terwijl zijn ontwikkeling in een vroeg stadium is, kon de technologie significante implicaties in het ontwerp van hoorapparaten ook hebben, in onderwatersonar en het niet destructieve testen van veiligheids kritieke structuren zoals kerncentrales.

Bron: https://www.strath.ac.uk/

Advertisement