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可穿戴超声波贴纸

2022 年 8 月 10 日 - Parul Saini,Webmedy 团队


麻省理工学院的研究人员开发了超声波贴纸。这些超声波贴纸是邮票大小的设备,可以贴在皮肤上,并可以提供长达 48 小时的内部器官连续超声波成像。

在我们详细介绍这款超声贴纸设备之前,让我们先看看超声成像(也称为超声检查)目前是如何工作的。

什么是超声波?

超声波由频率明显高于人类听觉范围(>20,000 Hz)的声波组成。

超声波图像,也称为声波图,是通过使用探头将超声波脉冲发送到组织中来创建的。超声脉冲从具有不同反射特性的组织回波并返回到探头,探头将它们记录并显示为图像。

今天如何使用超声波?

为了使用超声波成像,技术人员首先将液体凝胶涂抹在患者的皮肤上,该凝胶起到传输超声波的作用。然后将探头或换能器压在凝胶上,将超声波脉冲发送到体内。超声脉冲从具有不同反射特性的组织回波并返回到探头,探头将它们记录并显示为图像。

对于需要长时间成像的患者,一些医院提供固定在机械臂上的探头,可以将换能器固定在适当的位置而不会感到疲倦,但液体超声凝胶会随着时间流走并变干,从而中断长期成像。

现在,让我们看看麻省理工学院研究人员开发的超声波贴纸是如何工作的。

麻省理工学院超声贴纸的设计

  • 超声波贴纸将弹性粘合剂层与刚性换能器阵列配对。
  • 粘合剂层由两层薄薄的弹性体制成,中间层包裹着固体水凝胶。水凝胶是一种主要是水基材料,很容易传播声波。与传统的超声波凝胶不同,麻省理工学院团队的水凝胶具有弹性和弹性。
  • 包裹水凝胶的弹性体层可防止水凝胶脱水。
  • 底部弹性体层设计用于粘附在皮肤上,而顶层则粘附在刚性传感器阵列上。
  • 超声波贴纸可在长达 48 小时的更长时间内产生更高分辨率的图像。
  • 整个超声波贴纸是一张邮票大小,面积为2平方厘米,厚度为3毫米。

当前的设计需要将贴纸连接到将反射声波转化为图像的仪器上。然而,该团队目前正在努力使这些设备与手机或小工具进行无线操作,人工智能算法将在其中分析图像并显示结果。

这不仅提供了一种更小、更紧凑的超声成像方法,而且如果这些贴纸可以打包并发送到偏远地区,医生就可以从数千英里外对患者进行超声筛查。这将使远程患者监测 (RPM) 领域的器官健康、疾病或妊娠诊断变得更加容易。

这一发展可能使超声波成为可穿戴技术领域的新进入者。人们可以像创可贴一样从药店购买可穿戴超声贴纸。

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