Unikátne zariadenie urobí 3D sken tela vo farbe aj bez kontrastných látok

KĽÚČOVÉ ZISTENIA:

• Kombinácia ultrazvuku a fotoakustickej tomografie do jedného 3D obrazu.

• Zobrazenie tkanív a cievnej funkcie bez radiácie či kontrastných látok.

• Diagnostika rakoviny prsníka a poškodenia nervov za menej ako minútu.

Vedci z Kalifornského technologického inštitútu (Caltech) a Juhokalifornskej univerzity (USC) predstavili v roku 2026 prelomový medicínsky systém s názvom RUS-PAT. Táto technológia produkuje živé, plnofarebné 3D obrazy ľudského tela, pričom unikátnym spôsobom spája dve predtým oddelené diagnostické metódy.

Systém integruje štrukturálnu presnosť rotačného ultrazvuku s funkčným mapovaním krvných ciev pomocou laserového svetla, čím lekárom poskytuje komplexný pohľad na pacienta. Súčasné diagnostické nástroje majú aj v roku 2026 jasné limity, ktoré sa nový systém RUS-PAT snaží prekonať a eliminovať.

Bežný ultrazvuk je síce rýchly a lacný, no zobrazuje tkanivo len v dvoch rozmeroch a má obmedzené zorné pole, čo sťažuje presnú diagnózu. Metódy ako CT alebo MRI zasa vyžadujú vystavenie pacienta ožarovaniu, použitie drahých kontrastných látok alebo dlhé časy skenovania, ktoré bránia ich častému používaniu.

Systém navrhol profesor Lihong Wang, priekopník fotoakustickej tomografie, ktorý si uvedomil, že môže simulovať ultrazvukové budenie pomocou svetla. V režime PAT vysielajú laserové pulzy energiu do molekúl tkaniva, ktoré následne vibrujú a vytvárajú jemné zvukové signály. Tie sú potom zachytené rovnakými detektormi ako pri klasickom ultrazvuku, čo umožňuje súčasné a presné sledovanie anatómie aj dynamiky prietoku krvi.

Technické nastavenie využíva oblúkové detektory, ktoré rotujú okolo centrálneho bodu a vytvárajú tak kompletný hemisférický obraz skúmanej oblasti. Celý sken trvá menej ako jednu minútu a dokáže preniknúť do hĺbky približne 4 centimetre pod povrch kože bez invazívneho zásahu. To je dostatočné pre detailné zobrazenie hlavy, prsníkov či končatín s milimetrovým rozlíšením, ktoré odhalí aj tie najmenšie anomálie.

Klinický potenciál tejto metódy je obrovský, najmä pri včasnej a presnej diagnostike rakoviny prsníka bez potreby biopsie. Lekári môžu presne určiť polohu nádoru a zároveň v reálnom čase sledovať jeho biologickú aktivitu a zásobovanie kyslíkom, čo je kľúčové pre určenie agresivity. Podobne dôležité je využitie pri diabetickej neuropatii, kde systém monitoruje poškodenie nervov spolu so stavom okolitých ciev a prekrvením končatín.

Výskum publikovaný v prestížnom časopise Nature Biomedical Engineering ukázal aj úspešné snímkovanie mozgu u pacientov po neurochirurgických operáciách. Systém zachytil štruktúru mozgového tkaniva a hemodynamiku cez otvory v lebke po traumatických poraneniach s bezprecedentnou presnosťou.

Inžinieri teraz intenzívne pracujú na frekvenčných úpravách, ktoré by v budúcnosti umožnili vidieť cez pevnú kosť bez potreby predchádzajúceho chirurgického zákroku. RUS-PAT je nielen funkčnejší, ale aj výrazne lacnejší a dostupnejší ako tradičné veľké tomografické systémy v nemocniciach.

Absencia radiačnej záťaže znamená, že pacientov možno vyšetrovať opakovane a tak často, ako je potrebné, bez akéhokoľvek zdravotného rizika. Prístroj by sa tak mohol stať štandardnou výbavou bežných ambulancií namiesto špecializovaných rádiologických centier, čo by zrýchlilo celý proces liečby.

V budúcnosti by miniaturizované endoskopické verzie tohto systému mohli umožniť pohľad do hlbších a ťažko dostupných častí tela. Tím vedcov pod vedením Yang Zhanga a Shuai Na pokračuje v štandardizácii kvality obrazu, aby bola technológia pripravená na široké klinické nasadenie po celom svete. Každý sken tak poskytne lekárom cenné dáta, ktoré boli predtým dostupné len kombináciou viacerých náročných a drahých vyšetrení.

PREČO JE TO DÔLEŽITÉ: Nové 3D zobrazovanie bez radiácie umožní lekárom vidieť štruktúru aj funkciu tela súčasne.

^{Zdroj: sciencedaily.com foto: Yang Zhang}

Zobrazit Galériu