Nositeľná ultrazvuková náplasť meria plnosť močového mechúra bez gélu
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 20. 11. 2023
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Výskumníci z MIT navrhli nositeľnú ultrazvukovú náplasť, ktorá dokáže zobraziť orgány rovnako ako bežný ultrazvuk, no bez potreby studeného gélu alebo operátora. Zatiaľ čo zariadenie používali na meranie plnosti močového mechúra, mohlo by sa dať prispôsobiť aj na zobrazenie iných vnútorných orgánov, čo by mohlo poskytnúť nový spôsob monitorovania chorôb.
Ultrazvuk je široko používaný v klinickej praxi. Táto zobrazovacia technika je bezbolestná, neinvazívna, nepoužíva ionizujúce žiarenie a poskytuje snímky v reálnom čase. V súčasnosti však ultrazvuky vyžadujú, aby si pacient ľahol na stôl, aplikoval sa zvyčajne studený vodivý gél a operátor, aby pracoval so snímačom.
To sa môže čoskoro zmeniť vďaka výskumníkom z MIT, ktorí navrhli nositeľný ultrazvuk vo forme náplasti, ktorý odstraňuje gél a operátora a dokáže presne zobraziť močový mechúr, aby určil, ako je plný. Dizajn tohto zariadenia je pritom prispôsobivý.
„Táto technológia je všestranná a možno ju použiť nielen na močový mechúr, ale aj na akékoľvek tkanivo hlboko v tele,“ povedal Canan Dagdeviren, zodpovedajúci autor štúdie. „Je to nová platforma, ktorá dokáže identifikovať a charakterizovať mnohé choroby, ktoré nosíme v našom tele“.
Vedci sa zamerali na ultrazvuk močového mechúra, pretože boli čiastočne inšpirovaní Dagdevirenovým mladším bratom, ktorému pred niekoľkými rokmi diagnostikovali rakovinu obličiek. Odkedy mu odobrali obličku, mal ťažkosti s úplným vyprázdnením močového mechúra.
„Milióny ľudí trpia dysfunkciou močového mechúra a súvisiacimi chorobami a nie je prekvapujúce, že monitorovanie objemu močového mechúra je účinný spôsob, ako posúdiť zdravie a pohodu obličiek,“ povedal Dagdeviren.
Ich prispôsobivá ultrazvuková náplasť močového mechúra, ktorú nazvali ako cUSB-Patch, predstavuje flexibilnú silikónovú gumovú náplasť s piatimi ultrazvukovými poľami vyrobenými z nového piezoelektrického materiálu, ktorý výskumníci vyvinuli pre toto zariadenie. Nový materiál je kombináciou niobičnanu horečnatého a titaničitanu olovnatého dopovanými samáriom/lantánom, Sm/La-PMN-PT.
Polia sú usporiadané do tvaru X, čo poskytuje veľký snímacie pole. V tomto prípade zariadenie dokázalo zobraziť celý močový mechúr, ktorý má pri naplnení rozmery asi 12 x 8 centimetrov. Náplasť je prirodzene lepkavá a jemne priľne k pokožke, takže je ľahké ju pripevniť a odlepiť. Môže byť bezpečnejšie držaná na mieste spodnou bielizňou alebo legínami.
Vedci testovali schopnosť zariadenia cUSB-Patch merať objem močového mechúra na 20-tich pacientoch vo veku 18 až 64 rokov s rôznymi BMI. Pacientom sa najprv snímal plný močový mechúr, potom čiastočne vyprázdnený močový mechúr a úplne prázdny močový mechúr. Získané snímky zo zariadenia cUSB-Patch boli porovnateľné s tými, ktoré boli urobené konvenčnou ultrazvukovou sondou a fungovali na všetkých pacientoch bez ohľadu na ich BMI.
Vzhľadom na veľké zorné pole zariadenia nebolo potrebné vyvíjať tlak, ako by to bolo pri bežnom ultrazvukovom zariadení a nebol ani potrebný gél. Na zobrazenie obrázkov nasnímaných pomocou cUSB-Patch výskumníci pripojili svoje ultrazvukové polia ku konvenčnému ultrazvukovému stroju. Pracujú už aj na prenosnom zariadení o veľkosti smartfónu, ktoré by sa dalo použiť na prezeranie obrázkov.
Vedci dúfajú, že vyvinú ultrazvukové zariadenia, ktoré by sa dali použiť na zobrazenie iných orgánov, ako je pankreas, pečeň alebo vaječníky. Umiestnenie a hĺbka každého orgánu by vyžadovala zmenu frekvencie ultrazvukového signálu, čo by si vyžiadalo nové piezoelektrické materiály.
„Pre akýkoľvek orgán, ktorý potrebujeme vizualizovať, sa vrátime k prvému kroku, vyberieme správne materiály, vymyslíme správny dizajn zariadenia a potom podľa toho vyrobíme všetko pred testovaním zariadenia a vykonaním klinických skúšok,“ povedal Dagdeviren.
Štúdia bola nedávno publikovaná v magazíne Nature Electronics.
