Professor Chulhong Kim จาก Department of Electrical Engineering, Convergence IT Engineering และ Mechanical Engineering ของ POSTECH, Dr. Byullee Park จาก Department of Convergence IT Engineering, Ph.D. ผู้สมัคร Jeongwoo Park จาก School of Interdisciplinary Bioscience and Bioengineering, Professor Hyung Ham Kim จาก Department of Convergence IT Engineering และ Professor Unyong Jeong จาก Department of Materials Science and Engineering ในการวิจัยร่วมกับศาสตราจารย์ Hong Kyun Kim จาก Kyungpook National University School of Medicine มี ร่วมกันพัฒนาทรานสดิวเซอร์อัลตราซาวนด์แบบโปร่งใส1 และได้ใช้มันเพื่อผลิตระบบภาพฟิวชั่นสี่เท่าเครื่องแรกของโลกที่รวมการถ่ายภาพอัลตราซาวนด์ ภาพโฟโตอะคูสติก เอกซ์เรย์เชื่อมโยงทางแสง และการถ่ายภาพเรืองแสง ผลการวิจัยเหล่านี้เผยแพร่ในการดำเนินการของ National Academy of Sciences ( PNAS ) เมื่อวันที่ 8 มีนาคม พ.ศ. 2564

มีความสนใจเพิ่มขึ้นในระบบการถ่ายภาพต่อเนื่องหลายรูปแบบที่รับภาพและข้อมูลที่หลากหลายโดยการรวมอุปกรณ์อัลตราซาวนด์และอุปกรณ์ถ่ายภาพด้วยแสง ในหมู่พวกเขา ทรานสดิวเซอร์อัลตราซาวนด์เป็นอุปกรณ์ที่สร้างภาพโดยการสร้างอัลตราซาวนด์และทำหน้าที่เป็นเซ็นเซอร์ภาพในการตรวจอัลตราโซนิก แต่มันไม่โปร่งใสในการมองเห็นและยากที่จะปล่อยให้เลเซอร์ผ่านไปอย่างมีประสิทธิภาพ ดังนั้นจึงมีข้อจำกัดในการรวมโคแอกเซียลกับอุปกรณ์สร้างภาพด้วยแสง

เพื่อแก้ปัญหานี้ ทีมวิจัยได้พัฒนาทรานสดิวเซอร์อัลตราซาวนด์โปร่งใสที่มีความไวสูง ซึ่งเลเซอร์สามารถผ่านได้อย่างมีประสิทธิภาพ อุปกรณ์ที่พัฒนาขึ้นใหม่นี้ได้รับภาพฟิวชั่นสี่เท่าของอัลตราซาวนด์ photoacoustic การเชื่อมโยงกันของแสงและการเรืองแสงในระบบภาพเดียวเป็นครั้งแรก

นักวิจัยสามารถสังเกตการสร้างหลอดเลือดใหม่ที่กระจกตา การเปลี่ยนแปลงโครงสร้าง ต้อกระจก การอักเสบ และการเปลี่ยนแปลงทางระบาดวิทยาอื่นๆ ในดวงตาของหนู โดยใช้ระบบถ่ายภาพฟิวชั่นสี่เท่าร่วมกับตัวแปลงสัญญาณอัลตราซาวนด์โปร่งใส

นอกจากนี้ เมื่อใช้เป็นอุปกรณ์สร้างภาพเนื้องอก นักวิจัยสามารถเห็นภาพความอิ่มตัวของออกซิเจนในหลอดเลือดและเนื้อเยื่อรอบข้างแบบหลายพารามิเตอร์ในหนูเมาส์ที่เป็นโรคเมลาโนมาโดยไม่ต้องใช้คอนทราสต์ ด้วยการถ่ายภาพระดับโมเลกุล การวินิจฉัยมะเร็งเต้านมในขณะนี้เป็นไปได้ โดยแสดงให้เห็นโดยการได้รับและการสังเกตภาพต่างๆ ของหนูที่เป็นมะเร็งเต้านมผ่านการฉีดสารตัดกันที่ไม่เป็นอันตรายต่อร่างกายมนุษย์

ผลการวิจัยเหล่านี้คาดว่าจะนำไปใช้อย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมต่างๆ ที่ใช้อัลตราซาวนด์และเซ็นเซอร์ออปติคัล เช่น ด้านการดูแลสุขภาพและการแพทย์ โทรศัพท์มือถือ รถยนต์ หุ่นยนต์ การทดสอบแบบไม่ทำลาย เช่นเดียวกับโรคตาและการวินิจฉัยภาพเนื้องอก