Голова похожа на Землю. Как сейсмология помогает исследовать мозг
К УЗИ мы давно привыкли, но УЗИ головного мозга — это что-то неожиданное
Голова чем-то похожа на Землю. Тоже круглая почти. И такая же непрозрачная. Что там внутри не разберешь. В общем, предмет темный. Конечно, это очень далекое и совсем не научное сравнение. Тем удивительнее, что именно оно вдохновило ученых.
Ученые-сейсмологи из Швейцарской высшей технической школы Цюриха, как им и положено, всегда занимались землетрясениями и исследованием глубин земного шара. В сейсмологии для визуализации недр Земли измеряют распространение волн через материю. Например, когда сейсмические волны сталкиваются с различными горными породами внутри Земли, волны отражаются и преломляются на границах пластов, — меняется скорость и направление волн. Когда исследователи регистрируют эти волны, они могут сделать выводы о структуре недр Земли, о составе горных пород, об их материальных свойствах, таких как плотность, давление или температура.
За много лет исследований ученые накопили большой опыт в этой «визуализации невидимого». И решили применить свои наработки для ультразвукового сканирования мозга. Ультразвуковая волна внутри мозга, также как и сейсмическая внутри Земли, распространяется, отражается и преломляется. И по ее изменениям можно судить о состоянии тканей и даже находить опухоли.
Трудностей пока много
В принципе ультразвук может все о мозге рассказать, но применить УЗИ для исследования мозга совсем не просто. Например, ультразвук плохо проходит сквозь кости черепа. Возникают сложности с полостями — глазами, носом и ртом, которые тоже вносят серьезные искажения в картинку.
Пока ученые калибруют ультразвуковые приборы по снимкам МРТ, но цель — заменить МРТ на продвинутую форму УЗИ. Если это удастся, то стоимость обследования мозга резко снизится, а потерь в качестве снимка не будет никаких.
Если удастся решить проблему костей черепа, то можно будет сканировать и другие кости в человеческом теле. И тогда такая форма УЗИ может стать заменой КТ и рентгеновских снимков. А учитывая, что ультразвук самый безопасный метод «визуализации невидимого», стоит за это побороться.
А началось все с какой-то глупости, которая пришла в голову сейсмологу, ведущему автору работы об ультразвуковом сканировании мозга Партику Марти: «А ведь голова похожа Земной шар».
