Носимые ультразвуковые наклейки

10 августа 2022 г. - Парул Шайни, команда Webmedy

Исследователи из Массачусетского технологического института разработали ультразвуковые наклейки. Эти ультразвуковые наклейки, которые представляют собой устройства размером с марку, могут прилипать к коже и обеспечивать непрерывное ультразвуковое исследование внутренних органов в течение 48 часов.

Прежде чем мы углубимся в детали этого устройства для ультразвуковых наклеек, давайте сначала посмотрим, как в настоящее время работает ультразвуковая визуализация, также называемая сонографией.

Что такое УЗИ?

Ультразвук состоит из звуковых волн с частотами, значительно превышающими диапазон человеческого слуха (> 20 000 Гц).

Ультразвуковые изображения, также известные как сонограммы, создаются путем отправки ультразвуковых импульсов в ткани с помощью датчика. Ультразвуковые импульсы эхом отражаются от тканей с различными свойствами отражения и возвращаются к датчику, который записывает и отображает их в виде изображения.

Как сегодня используется УЗИ?

Для визуализации с помощью ультразвука техник сначала наносит на кожу пациента жидкий гель, который пропускает ультразвуковые волны. Затем к гелю прижимают зонд или преобразователь, посылая в тело импульсы ультразвуковых волн. Ультразвуковые импульсы эхом отражаются от тканей с различными свойствами отражения и возвращаются к датчику, который записывает и отображает их в виде изображения.

Для пациентов, которым требуются длительные периоды визуализации, некоторые больницы предлагают датчики, прикрепленные к роботизированным рукам, которые могут удерживать датчик на месте без усталости, но жидкий ультразвуковой гель со временем стекает и высыхает, прерывая долгосрочную визуализацию.

Теперь давайте посмотрим, как работают ультразвуковые наклейки, разработанные исследователями Массачусетского технологического института.

Дизайн ультразвуковых наклеек Массачусетского технологического института

Ультразвуковая наклейка сочетает в себе эластичный клейкий слой с жестким массивом датчиков.
Адгезивный слой состоит из двух тонких слоев эластомера, которые инкапсулируют средний слой твердого гидрогеля. Гидрогель — это материал на водной основе, который легко пропускает звуковые волны. В отличие от традиционных ультразвуковых гелей, гидрогель команды Массачусетского технологического института является эластичным и эластичным.
Слои эластомера, инкапсулирующие гидрогель, предотвращают обезвоживание гидрогеля.
Нижний эластомерный слой предназначен для приклеивания к коже, а верхний слой прилипает к жесткому массиву датчиков.
Ультразвуковая наклейка создает изображения с более высоким разрешением в течение более длительного времени, до 48 часов.
Вся ультразвуковая наклейка размером с почтовую марку с площадью 2 квадратных сантиметра и толщиной 3 миллиметра.

Текущий дизайн требует подключения наклеек к инструментам, которые преобразуют отраженные звуковые волны в изображения. Однако в настоящее время команда работает над тем, чтобы эти устройства работали по беспроводной связи с телефоном или гаджетом, где алгоритмы ИИ будут анализировать изображения и отображать результаты.

Это не только обеспечивает меньший и более компактный метод ультразвуковой визуализации, но если эти наклейки можно было бы упаковать и отправить в отдаленные места, врач мог бы провести ультразвуковое обследование пациента за тысячи миль. Это сделало бы диагностику здоровья органов, заболеваний или беременности гораздо более доступной в мире удаленного мониторинга пациентов (RPM).

Эта разработка может сделать ультразвук новым игроком в мире носимых технологий. Люди могли покупать переносные ультразвуковые наклейки в аптеках точно так же, как пластыри.