新的超声技术提供了一种评估微尺度骨结构的非侵入性方法。研究人员希望对用于评估骨质疏松症风险和治疗的技术进行微调。

研究人员还证明，在使用实验室大鼠的研究中，相同技术的变体可以区分肿瘤和健康组织。

“对于这些技术而言令人兴奋的一点是，我们采用了超声波的一个缺点，并将其转化为我们的优势，”北卡罗莱纳州立大学机械和航空航天工程助理教授，相关的论文作者Marie Muller说。两项研究。

缺点是超声波在复杂介质(如骨骼)中使用时无法提供清晰的图像。那是因为在这些复杂的环境中，超声波会在整个地方反弹，因此无法计算它们行进的距离。

“例如，在骨骼中，声波将穿过骨骼的固体部分，然后在它们到达毛孔时散开，”穆勒说。“我们发现这是评估骨骼微观结构的有效方法。”

穆勒和她的合作者认为，通过观察超声波从骨骼部位扩散的速度，他们可以评估给定区域的孔隙数量 - 或孔隙密度 - 以及这些孔隙的大小。

“我们刚刚发表的概念验证论文发现，扩散常​​数与骨孔径和密度之间存在一致的相关性，”穆勒说。“然而，值得注意的是，这是在计算模型中完成的。我们目前正在与人类患者进行体内研究，并进行人体骨骼的体外研究。

“我们至少需要多年的临床应用，但如果结果有效，我们可能会定期监测患者以确定骨骼的健康状况。这意味着人们可以追踪他们患骨质疏松症的潜在风险，而无需担心与X射线有关的辐射照射。此外，该技术可以帮助研究人员和医疗保健提供者确定骨质疏松症治疗工作的效果。“

由于研究正在进行中，尚未建立明确的协议，因此难以估算成本 - 尽管它可能与现有的超声评估应用相当，并且比高分辨率CT扫描便宜得多。

Muller还领导了一项研究，该研究使用了几乎相同的技术来尝试区分大鼠模型中的健康软组织和实体肿瘤。

肿瘤研究利用注入实验室大鼠脉管系统的微泡。因为气泡会导致超声波散射 - 就像骨骼中的毛孔一样 - 超声波可以跟踪微泡在穿过大鼠血管网络时的密度变化。

由于肿瘤产生的血管网络比健康组织中发现的更密集，更复杂，研究人员发现，他们可以通过寻找微泡缓慢扩散的区域来识别肿瘤。

“我们对这一发现感到兴奋，并希望获得资金，使我们能够继续推进这一研究，”穆勒说。