L'organo miniaturizzato ha potuto contribuire a migliorare la qualità delle immagini mediche

Una versione miniaturizzata di uno strumento musicale che potrebbe essere utilizzato per migliorare la qualità delle immagini mediche è stata fabbricata dai ricercatori all'università di Strathclyde.

I ricercatori di assistenza tecnica e di scienza hanno creato un organo miniaturizzato, in base alla vasta gamma delle condutture vedute nello strumento 100%.

L'unità è stata destinata per migliorare le immagini, come quelle dei feti, dagli scanner estendendo l'intervallo delle frequenze usate per emettere le onde sonore. I ricercatori hanno dimostrato la sua capacità di produrre queste frequenze e di creare le migliori progettazioni per l'organo usando una stampante 3D.

Lo studio è stato pubblicato nelle transazioni di IEEE del giornale sugli ultrasuoni, su Ferroelectrics e su controllo di frequenza.

Il professor Tony Mulholland, capo del dipartimento di Strathclyde di matematica & delle statistiche e un partner nella ricerca, ha detto: “Gli strumenti musicali hanno un'ampia varietà di progettazioni ma loro tutte avere una cosa in comune - emettono il suono attraverso una vasta gamma di frequenze. Così c'è un tesoro trovato di tesoro delle idee di progettazione affinchè l'attesa di menzogne dei sensori futuri di imaging biomedico sia scoperto fra questa vasta schiera delle progettazioni.

“Intorno 20% delle scansioni mediche sono eseguiti facendo uso dell'ultrasuono. Lo scanner crea le immagini emettendo le onde sonore con una frequenza che si trova sopra l'audizione umana. Lo scanner funziona ad un a frequenza unica - simile ad un piano che può giocare appena una nota ed a questo rappresenta in parte la risoluzione relativamente difficile che una vede nelle immagini di ultrasuono.

“Se avessimo uno scanner che potrebbe emettere le onde attraverso una vasta gamma di frequenze, questo fornirebbe un miglioramento notevole nella capacità della rappresentazione.„
Prof. James Windmill, del centro di Strathclyde per assistenza tecnica ultrasonica, che è egualmente un co-author della ricerca, ha detto: “I sistemi ampi di sviluppo di ultrasuono di larghezza di banda hanno potuto dare i miglioramenti significativi nella capacità della rappresentazione. Facendo uso delle stampanti di alta risoluzione 3D permette che noi proviamo le nuove, progettazioni tridimensionali dell'unità con i cicli di sviluppo molto più veloci.

“Gli strumenti musicali creano i suoni sopra una vasta gamma di frequenze e con attenzione sono stati destinati durante i secoli ad essere molto efficienti a agire in tal modo. È ben noto che le più alte condutture di frequenza sono il più piccolo di lunghezza, come dentro, per esempio, un ottavino, in modo da realizzare le frequenze che sono oltre l'audizione umana - onde di ultrasuono - la lunghezza deve essere molto piccolo effettivamente, dei millimetri di lunghezza.

“Questo sarebbe estremamente difficile da costruire facendo uso delle tecniche di fabbricazione tradizionali come quelli usati per costruire gli strumenti musicali ma il tasto è di utilizzare una stampante di alta risoluzione 3D.„

Il gruppo pluridisciplinare dei ricercatori ha messo a punto e sperimentato le progettazioni facendo uso dei modelli matematici e delle simulazioni su elaboratore per accelerare il trattamento di progettazione.

Mentre il suo sviluppo è ad una fase iniziale, la tecnologia potrebbe anche avere implicazioni significative nella progettazione delle protesi acustiche, in sonar subacqueo e nella prova non distruttiva delle strutture critiche della sicurezza quali le centrali nucleari.

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

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