Ultrazvukové nálepky pre kontinuálne zobrazovanie v reálnom čase
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 29. 7. 2022
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Inžinieri z MIT navrhli malú nálepku, ktorá dokáže poskytovať nepretržité ultrazvukové snímky vnútorných orgánov po dobu až 48 hodín. Táto inovácia je krokom k budúcnosti, v ktorej by nálepky mohli bezdrôtovo sledovať zdravie svalov počas tréningu alebo vývoj plodu počas tehotenstva.
Ultrazvukové zobrazovanie je pravdepodobne najbezpečnejšou a najpoužívanejšou formou lekárskeho zobrazovania. Napriek tomu si stále vyžaduje návštevu ordinácie lekára a objemné vybavenie.
Každý, kto absolvoval ultrazvukové vyšetrenie, určite pozná hustý studený gél na koži pred priložením sondy. Tento gél je potrebný na to, aby sa ultrazvukové vlny jasne prenášali zo sondy do vnútorných orgánov a späť. Časom môže tento gél zaschnúť alebo stiecť z pokožky, preto je potrebné ho pri dlhších ultrazvukových procedúrach neustále nanášať.
Jednou z najväčších noviniek v tomto vývoji z MIT je vytvorenie hydrogélu, ktorý je uzavretý v tenkej elastomerovej membráne. Vzniká tak dokonalý pružný a elastický materiál, ktorý môže byť na pokožke a zároveň účinne prenášať ultrazvukové vlny.
„Elastomér zabraňuje dehydratácii hydrogélu,“ vysvetlil spoluautor štúdie Xiaoyu Chen. „Iba ak je hydrogél vysoko hydratovaný, akustické vlny môžu efektívne prenikať a poskytovať zobrazenie vnútorných orgánov s vysokým rozlíšením“.
Druhá časť vyvíjaného zariadenia obsahuje pevnú sústavu stoviek malých ultrazvukových snímačov. Tím uviedol, že toto spojenie hustej sústavy snímačov s pružným hybridom elastoméru a hydrogélu umožňuje nálepke konzistentne zobrazovať vnútorné orgány počas dlhého časového obdobia.
„Táto kombinácia umožňuje, aby sa zariadenie prispôsobilo pokožke a zároveň zachovalo relatívnu polohu snímačov na generovanie jasnejších a presnejších snímok,“ uviedol spoluautor štúdie Chonghe Wang.
Nová štúdia opisuje zariadenie, ktoré sa testuje v rôznych aplikáciách, od joggingu až po zdvíhanie činiek. Ukázal sa tak mimoriadny potenciál nového zariadenia poskytovať ultrazvukové zobrazovanie ľudských činností doteraz nevídaným spôsobom.
Pomocou zariadenia vedci dokázali sledovať, ako sa žalúdok rozťahuje a následne zmenšuje, keď dobrovoľník vypil pohár džúsu. Ďalšie testy ukázali, ako môže zariadenie monitorovať svaly, keď človek dvíha závažia, a potenciálne tak informovať používateľa, kedy by mal prestať cvičiť skôr, ako dôjde k poškodeniu.
„Pomocou zobrazovania by sme mohli zachytiť moment pri cvičení pred nadmerným zaťažením a zastaviť ho skôr, ako sa svaly začnú trápiť,“ hovorí Chen. „Zatiaľ nevieme, kedy by tento moment mohol nastať, ale teraz môžeme poskytnúť obrazové údaje, ktoré môžu odborníci interpretovať“.
Momentálne zariadenie nie je bezdrôtové, ale aj v súčasnej podobe výskumníci naznačujú, že existuje okamžité využitie v reálnom svete. Nemocnice by ho tak mohli využívať napríklad na monitorovanie pacientov so srdcovými problémami v reálnom čase.
Budúci potenciál tohto druhu zariadenia je však oveľa zaujímavejší. Tím v súčasnosti pracuje na tom, aby zariadenie fungovalo bezdrôtovo, takže by potom hypoteticky mohlo komunikovať s aplikáciou v smartfóne. Ultrazvukové nálepky by sa mohli vyrábať na rôzne účely, od sledovania cvičenia až po dlhodobé monitorovanie podozrivých nádorov. Tehotenstvo by sa dokonca mohlo sledovať v reálnom čase z domu.
Nová štúdia bola uverejnená v magazíne Science.
