Plasturele cu ultrasunete asigură monitorizarea neinvazivă a țesuturilor profunde

O echipă de ingineri de la Universitatea din California din San Diego (SUA) a dezvoltat plasturele cu ultrasunete capabil să realizeze imagistica tridimensională, neinvazivă, în serie a țesuturilor la o adâncime de până la patru centimetri sub suprafața pielii umane, la o rezoluție spațială de 0,5 milimetri.

Această nouă metodă oferă o alternativă neinvazivă, pe termen lung, la metodele actuale, cu penetrare îmbunătățită.

• Mințile noastre ar procesa limbajul la fel ca Inteligența Artificială
• De ce azbestul încă apare în unele produse cosmetice?

Cercetarea provine din laboratorul lui Sheng Xu, profesor de nanoinginerie la UC San Diego Jacobs School of Engineering și autor corespondent al studiului. Lucrarea a fost publicată în Nature Biomedical Engineering.

„Am inventat un dispozitiv purtabil care poate evalua frecvent rigiditatea țesutului uman”, a spus Hongjie Hu, cercetător postdoctoral în grupul lui Xu și coautor al studiului.

„În special, am integrat o serie de elemente cu ultrasunete într-o matrice de elastomer moale și am folosit electrozi extensibili serpentinați ondulați pentru a conecta aceste elemente, permițându-i dispozitivului să se conformeze pielii umane pentru evaluarea în serie a rigidității țesuturilor”, a continuat Hu.

La ce poate fi folosit plasturele cu ultrasunete?

Plasturele cu ultrasunete care folosește sistemul de monitorizare prin elastografie poate oferi cartografierea în serie, neinvazivă și tridimensională a proprietăților mecanice pentru țesuturile profunde. Aceasta are mai multe aplicații cheie:

• În cercetarea medicală, datele în serie despre țesuturile patologice pot oferi informații cruciale cu privire la progresia bolilor precum cancerul, care în mod normal provoacă rigidizarea celulelor.
• Monitorizarea mușchilor, tendoanelor și ligamentelor poate ajuta la diagnosticarea și tratarea leziunilor sportivilor.
• Tratamentele actuale pentru bolile hepatice și cardiovasculare, împreună cu unii agenți de chimioterapie, pot afecta rigiditatea țesuturilor. Elastografia continuă ar putea ajuta la evaluarea eficacității și la livrarea acestor medicamente. Acest lucru ar putea ajuta la crearea de tratamente noi.

Alte utilizări ale invenției

Pe lângă monitorizarea țesuturilor canceroase, această tehnologie poate fi aplicată și în alte scenarii:

• Monitorizarea fibrozei și cirozei hepatice. Folosind această tehnologie pentru a evalua severitatea fibrozei hepatice, profesioniștii medicali pot urmări cu exactitate progresia bolii și pot determina cel mai potrivit curs de tratament.
• Evaluarea tulburărilor musculo-scheletale, cum ar fi tendinita, „cotul tenismenului” și sindromul de tunel carpian. Prin monitorizarea schimbărilor în rigiditatea țesuturilor, această tehnologie poate oferi o perspectivă valoroasă asupra progresiei acestor afecțiuni, permițându-le medicilor să dezvolte planuri de tratament individualizate pentru pacienții lor.
• Diagnosticul și monitorizarea ischemiei miocardice. Prin monitorizarea elasticității peretelui arterial, medicii pot identifica semnele precoce ale afecțiunii și pot face intervenții în timp util pentru a preveni deteriorarea ulterioară.

Plasturele cu ultrasunete depășește limitările tehnologiei tradiționale

Plasturele cu ultrasunete realizează funcția de detectare a aparatelor tradiționale cu ultrasunete și, de asemenea, depășește limitările tehnologiei tradiționale, cum ar fi testarea unică, testarea numai în spitale și nevoia de personal de operare, scrie Eurek Alert.

„Acest lucru le permite pacienților să-și monitorizeze în mod continuu starea de sănătate oricând și oriunde”, a spus Hu.

Acest lucru ar putea ajuta la reducerea diagnosticelor greșite și a deceselor, precum și la reducerea semnificativă a costurilor, oferind o alternativă neinvazivă și cu costuri reduse la procedurile tradiționale de diagnosticare.

Noul dispozitiv se mulează pe pielea umană

Matricea se conformează pielii umane și se cuplează acustic cu aceasta, permițând imagini elastografice precise validate cu elastografie prin rezonanță magnetică.

În teste, dispozitivul a fost folosit pentru a cartografia distribuțiile tridimensionale ale modulului Young al țesuturilor ex vivo, pentru a detecta leziunile microstructurale în mușchii voluntarilor înainte de debutul durerii și pentru a monitoriza procesul de recuperare dinamică a leziunilor musculare în timpul fizioterapiei.

Dispozitivul este format dintr-o matrice de 16 pe 16. Fiecare element este compus dintr-un element compozit 1-3 și un strat de suport realizat dintr-un compozit argint-epoxidic conceput pentru a absorbi vibrațiile excesive, lărgind lățimea de bandă și îmbunătățind rezoluția axială.

Vă recomandăm să citiți și:

Modul în care te gândești la bătrânețe te poate ajuta. Ce arată un studiu de la Yale?

Postul extrem: ce pățește corpul dacă mănânci doar o dată pe zi?

Creierul poate crea o amintire falsă mai repede decât se credea

Ce pățit un bărbat care a suferit o supradoză de lapte?