RAPORT

Tusk kontra Tusk

Naukowcy wynaleźli plaster, który robi badanie USG

Rewolucja w badaniach USG (fot. Shutterstock)
Rewolucja w badaniach USG (fot. Shutterstock)

Jest nieinwazyjne, bezpieczne i pozwala zobaczyć, co się dzieje wewnątrz ciała. Wciąż jednak wykonanie badania USG wymaga dość skomplikowanego i nieporęcznego sprzętu. Najnowszy wynalazek inżynierów z Massachusetts Institute of Technology (MIT) może to zmienić.

To urządzenie przewidzi wczesny poród. Wkrótce trafi na rynek

Brytyjski zespół naukowców stworzył przenośny przyrząd, który już w 18. tygodniu ciąży może z dużym prawdopodobieństwem przewidzieć zbyt wczesny...

zobacz więcej

W opublikowanej właśnie w magazynie „Science” pracy Chonghe Wang i Xiaoyu Chen wraz z zespołem zaprezentowali plastry, które po naklejeniu na skórę pozwalają na stałe monitorowanie organów wewnętrznych za pomocą USG nawet przez 48 godzin.


Nie przeszkadzają przy tym przy codziennych czynnościach, bo w nie krępują ruchów badanej osoby. O wynalazku napisał serwis TechXplore.


Naukowcy testowali plastry na ochotnikach, którzy mieli je przyklejone na różnych częściach ciała i wykonywali rozmaite czynności – siedzieli, stali, biegali, a nawet podnosili ciężary. Urządzenia przekazywały wysokiej jakości obraz zarówno naczyń krwionośnych oraz mięśni, jak i położonych głębiej narządów – np. płuc, serca czy żołądka.


Podczas tradycyjnego badania USG lekarz nanosi na skórę żel, który umożliwia przenikanie fal ultradźwiękowych pomiędzy głowicą urządzenia a wnętrzem ciała. Plaster wykonany jest z dwóch cienkich warstw elastomeru, pomiędzy którymi jest hydrożel, który doskonale przenosi fale dźwiękowe. W przeciwieństwie do tradycyjnych żeli do USG hydrożel opracowany przez zespół MIT jest elastyczny i rozciągliwy, a elastomer zapobiega jego wysychaniu.


Dolna warstwa elastomeru została zaprojektowana tak, aby przyklejała się do skóry, podczas gdy górna przylega do sztywnego zestawu przetworników, które badacze zaprojektowali i wykonali. Cały plaster USG jest wielkości znaczka pocztowego – ma kształt kwadratu o boku około 2 cm i grubość 3 mm.

Czy badanie USG jest groźne dla dziecka w łonie matki?

To fake news. Towarzystwa ginekologiczno-położnicze na całym świecie są zgodne, że USG w ciąży, jest nie tylko bezpieczne, ale i konieczne, aby...

zobacz więcej

Plastry USG w aptece i diagnoza sztucznej inteligencji


Na razie plaster musi być połączony z urządzeniem, które przekłada odbite fale dźwiękowe na obrazy. Mimo to, jak podkreślają jego twórcy, nawet w obecnej formie plastry mogą być stosowane np. u pacjentów w szpitalu, podobnie jak przylepce do EKG, które monitorują pracę serca.


Byłoby to i tak spore ułatwienie, bo badanie USG nie wymagałoby udziału technika, który cały czas trzymałby sondę i uzupełniał żel.


Jednak zespół Chonghe Wanga i Xiaoyu Chena pracuje już nad tym, aby ich wynalazek mógł działać bezprzewodowo. Wtedy pacjenci mogliby z takim plastrem iść do domu, a może nawet kupić go w aptece. Pracują też nad oprogramowaniem opartym na sztucznej inteligencji, które pomoże lepiej interpretować dane zebrane przez plastry.


– Wyobrażamy sobie kilka plastrów przyklejonych w różnych miejscach na ciele, które będą łączyć się z telefonem komórkowym, gdzie obrazy będą analizowane przez algorytmy sztucznej inteligencji. Wierzymy, że otworzyliśmy właśnie nową erę w obrazowaniu USG – technologię wearable, w której dzięki kilku plastrom możesz monitorować swoje narządy wewnętrzne – mówi Xuanhe Zhao, jeden z autorów badania, profesor inżynierii mechanicznej i cywilnej inżynierii środowiska z MIT.


Podczas testów naukowcy mogli obserwować zmieniającą się średnicę głównych naczyń krwionośnych, podczas gdy badana osoba siedziała lub stała, a gdy niektórzy ochotnicy podnosili ciężary, widać było wyraźnie mikrouszkodzenia powstające w ich mięśniach.


– Dzięki obrazowaniu USG możemy uchwycić ten moment w czasie treningu tuż przed przeciążeniem i przerwać ćwiczenia, zanim powstaną „zakwasy”. Nie wiemy jeszcze, kiedy ten moment może nastąpić, ale mając możliwość obrazowania USG w czasie rzeczywistym, eksperci z pewnością zdołają to ustalić – mówi Xiaoyu Chen, jeden z autorów badania.


Wśród zastosowań swojego wynalazku twórcy widzą nie tylko możliwość monitorowania pracy narządów wewnętrznych, lecz także np. płodu w łonie matki lub rozwoju guzów.

Aplikacja mobilna TVP INFO na urządzenia mobilne Aplikacja mobilna TVP INFO na urządzenia mobilne
źródło:
Zobacz więcej