さらば、胃カメラ。MITが「レーザー音波検査装置」を開発中

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  • author Andrew Liszewski - Gizmodo US
  • [原文]
  • 山田ちとら
さらば、胃カメラ。MITが「レーザー音波検査装置」を開発中
Image: MIT via Gizmodo US

遠隔操作で体の中まで見えちゃう時代に?

MITの研究者たちにより、完ペキに非侵襲的な方法で体の中を映し出す技術が開発されているそうです。

レーザー光線を使って患者の体に触れずとも体内を可視化できるそうで、超音波装置の限界を超えた期待の新技術となりそうです。

体の中を見れたなら

体内でなにが起こっているのかを知ることができれば、病気の早期発見につながって救える命も増えるはず。ですが、体の中を見る技術はいろいろとあるものの、それぞれ一長一短です。

内視鏡をつっこまれたり、バリウムを飲んだあげくに乱暴なマシンに振り回されたりと、どっちみち地獄のような苦しみを味わう検査方法もありますし、X線放射をくり返し浴びると被ばくの危険性も。MRI検査は長時間にわたって狭い空間に押し込められて不快な金属音を浴びせられるため、患者にとっては苦痛となってしまいます。

比較的シンプルな超音波検査装置でさえ、プローブが直接患者の肌に密着していないと診断できないというデメリットがあり、たとえば重度のやけどを負った患者には使用が制限されてしまったりします。

脈打つレーザー光線

そこで、患者の体に一切触れずに検査を行う技術が開発されているそう。

12月20日に学術誌『Light: Science and Applications』で発表されたばかりの論文によれば、MITで開発されている新技術は超音波装置の機能を模倣しつつも、レーザー光線を使うことにより患者から数10cmも離れたところから探触することが可能になったと説明しています。

レーザーは、波長によってはプレゼンで使うポインターのように無害なものから、デジカメを黒焦げにしてしまうほどの威力をもつものまでいろいろありますが、MITの研究者チームが着目した波長は1,550ナノメートル。この波長のレーザーは水によって吸収され、人の肌や目には害を及ぼさないそうです。

人の肌はほとんど水分でできているため、このレーザーが当たると肌に含まれている水分に吸収されて帯熱し、それによって肌の水分が膨張します。さらに、レーザー光線をパルス発信させることで肌の水分の膨張と縮小をコントロールし、その振動で音波を作り出せるのだとか。これはたとえば電気信号によってスピーカーの膜が振動するのと同じ原理ですね。

この音波が体内をめぐることで、超音波プローブと同じように体内を映像化できるのだそうです。

細胞の種類を判別

もちろん超音波装置との違いもあります。

超音波装置では音波が体内でどのように反響しているかをマイクでひろっているのですが、新しいレーザー音波装置はふたつめのレーザー光線を感度の高い動作完治装置として用いているそう

最初のレーザー光線がパルスを発しながら肌の水分の膨張と縮小を促し、その振動が音波となって体内をかけめぐると、細胞の種類によって異なる強度や周波数の音波が反響されてきます。その強度と周波数をレーザーで感知し、コンピューターアルゴリズムを使って解析することで、体の内部の映像が浮かび上がってくる仕組みなのだそうです。

右の画像は従来の超音波装置、左の画像は新しいレーザー超音波装置によるもの。超音波の方がクリア
Image: MIT via Gizmodo US

従来の超音波と同様、このレーザーによる技術も肌の表面からおよそ6cmの深さまでしか見れません。

ゼラチン型に埋めこまれた金属性の物体を可視化する初期段階の実験(上の画像)からは、現時点でレーザー音波装置の解像度が超音波装置よりもやや劣っていることがわかります。

しかし、動物の細胞を使って実験を重ね、ついには人間の被験者の協力も得て試してみた結果、レーザー音波装置を使うと骨・脂肪分・筋肉組織の違いを見極められることもわかってきました。

MITでは今後さらに開発を続け、解像度を上げていくことでもっと詳細な細胞分析が可能にしたり、装置自体のコンパクト化を目指し、いつでもどこでも検査ができるようにしていきたいそうです。

人知れず体の中を覗かれる危険性も?

直接患者とのコンタクトがない分、レーザー音波装置の技術が確立すれば高度なトレーニングを経て専門技術者を育成する必要がなくなり、健康管理の一環として患者自身が自宅で行なえるようになるかもしれません。

一方で、コンタクトがないのをいいことに、もしかしたら患者が知らないうちに体内を覗かれるようになってしまう危険性もはらんでいます。

レーザー光線のトンネルをくぐるだけで体の中まで丸見えになっちゃう技術がSFチックに思えた時代はもう過去のもの。技術的・論理的には近い将来、知らないうちに遠隔操作で内蔵をスキャンされてた…なんてことが実際起こりうるのかもしれません。

悪用されたら恐ろしい技術ではありますが、個人的にはメリットのほうが大きいのではと思っています。がん含め、早期に発見されれば治る病気が多いのがその理由。皮膚の下に隠された体のやわらかい部分にメスを入れてしまう前に、体の外から患部の様子を診たり、腫瘍ができていないかチェックできれば人類にものすごく貢献できるんじゃないでしょうか。

あの地獄のような胃カメラを飲まずに済むのなら、それだけでありがたいと思ってしまうのも事実ですが。

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