Des scientifiques de l'Université technologique de Nanyang, Singapour (NTU Singapore) a développé un nouvel appareil à ultrasons qui produit des images plus nettes grâce à des lentilles imprimées en 3D.

Avec des images plus claires, les médecins et les chirurgiens peuvent avoir un meilleur contrôle et une plus grande précision lors de la réalisation de procédures de diagnostic non invasives et de chirurgies médicales.

Le nouveau dispositif permettra des procédures médicales plus précises qui impliquent l'utilisation d'ultrasons pour tuer les tumeurs, desserrer les caillots sanguins et délivrer des médicaments dans les cellules ciblées.

Cet appareil à ultrasons innovant est équipé de lentilles en résine de qualité supérieure qui ont été imprimées en 3D.

Dans les appareils à ultrasons actuels, la lentille qui focalise les ondes ultrasonores est limitée à des formes cylindriques ou sphériques, restreindre la clarté de l'image.

Avec l'impression 3D, des formes de lentilles complexes peuvent être créées, ce qui permet d'obtenir des images plus nettes. Les lentilles imprimées en 3D permettent de focaliser les ondes ultrasonores sur plusieurs sites ou de former la mise au point spécialement sur une cible, ce que les échographes actuels sont incapables de faire.

Des partenaires industriels désireux de développer des applications commerciales

Le nouvel appareil à ultrasons a été développé par une équipe multidisciplinaire de scientifiques, dirigé par le professeur agrégé Claus-Dieter Ohl de l'École des sciences physiques et mathématiques de la NTU.

L'appareil à ultrasons a subi des tests rigoureux et les résultats ont été publiés dans Lettres de physique appliquée , une revue à comité de lecture d'un institut scientifique mondial de premier plan - l'American Institute of Physics.

Avec cette percée, l'équipe NTU est actuellement en pourparlers avec divers partenaires de l'industrie et de la santé qui cherchent à développer des prototypes pour des applications médicales et de recherche.

Le professeur agrégé Claus-Dieter Ohl a déclaré :« Dans la plupart des cabinets médicaux, Des méthodes de diagnostic précises et non invasives sont cruciales. Ce nouveau dispositif détermine non seulement le foyer de l'onde mais aussi sa forme, accordant plus de précision et de contrôle aux médecins.

Surmonter les limitations actuelles

Les ondes ultrasonores sont produites en envoyant des ondes sonores sur une surface de verre ou « lentille » pour créer des vibrations à haute fréquence.

Dans les appareils à ultrasons conventionnels, la chaleur qui en résulte provoque une expansion rapide de la lentille, générant des vibrations à haute fréquence qui produisent des ondes ultrasonores.

Avec des lentilles imprimées en 3D, le nouvel appareil à ultrasons surmonte les limites du verre. Des lentilles imprimées en 3D personnalisées et complexes peuvent être fabriquées pour différentes cibles, ce qui permet non seulement une meilleure imagerie, mais sont moins chers et plus faciles à produire.

"L'impression 3D réinvente le processus de fabrication, permettant la création de dispositifs uniques et complexes. À son tour, la façon dont les dispositifs médicaux sont créés doit être repensée. C'est une découverte passionnante pour la communauté scientifique car elle ouvre de nouvelles portes pour la recherche et la chirurgie médicale, ", a déclaré le professeur Assoc Ohl.

Cette percée exploite un marché des ultrasons qui devrait atteindre environ 6,9 milliards de dollars américains d'ici 2020. Elle devrait également promouvoir de nouvelles techniques médicales et des opportunités de recherche dans les sciences de la santé telles que la chirurgie, et biotechnologie.

Par exemple, les chercheurs pourraient utiliser les ondes sonores pour mesurer les propriétés élastiques des cellules dans une boîte de Pétri, voir comment ils réagissent aux forces. Cela sera utile par exemple, faire la distinction entre les cellules tumorales nocives et bénignes.

"C'est une percée très prometteuse, offrant potentiellement des avantages cliniques significatifs, y compris dans le domaine de l'imagerie du cancer. Cette technologie a le potentiel de réduire les distorsions d'image et de différencier plus précisément les tissus mous cancéreux des tissus mous non cancéreux, " a déclaré le professeur adjoint adjoint Tan Cher Heng, LKCMedicine Lead pour l'anatomie et la radiologie et consultant principal auprès du département de radiologie diagnostique de l'hôpital Tan Tock Seng.