USG w plasterku. Uczeni stworzyli naklejany na skórę sensor, który pokazuje ukryte pod nią narządy

W tym artykule:

1. USG, czyli ultrasonografia – jak działa
2. Nowe, naklejane na skórę sensory USG
3. Zdalne badanie USG
4. Kieszonkowe USG

Możliwość nieinwazyjnego zajrzenia w głąb ciała pacjenta zrewolucjonizowała medycynę. Lekarze mają do dyspozycji szeroką gamę urządzeń do diagnostyki obrazowej: od aparatów rentgenowskich po tomografię komputerową i rezonans magnetyczny. Wielką popularnością cieszy się ultrasonografia (USG). Jednak badania te wymagają skomplikowanej i dużej aparatury. Najczęściej przeprowadza się je w szpitalach i przychodniach.

To się jednak może wkrótce zmienić za sprawą inżynierów z Massachusetts Institute of Technology (MIT). W pracy opublikowanej na łamach prestiżowego czasopisma naukowego „Science” zaprezentowali rewolucyjny projekt. To rodzaj naklejki ultradźwiękowej — urządzenie wielkości znaczka pocztowego. Przykleja się je do skóry, co zapewnia ciągłe obrazowanie ultrasonograficzne narządów wewnętrznych przez 48 godzin.

USG, czyli ultrasonografia – jak działa

Ultradźwięki to fale dźwiękowe niesłyszalne dla ludzkiego ucha. Ich częstotliwości znajdują się w zakresie od 20 kiloherców (kHz) do 1 gigaherca (GHz). Ultradźwięki potrafią przenikać przez tkanki i narządy, co pozwala na wykorzystanie ich w diagnostyce.

Na tej zasadzie działają aparaty ultrasonograficzne. Aby zobaczyć tkanki i narządy, specjaliści przystawiają do ciała pacjenta głowice USG, aby skierować fale ultradźwiękowe w głąb organizmu. Między głowicą a skórą znajduje się cienka warstwa specjalnego żelu. Fale ultradźwiękowe odbijają się i są odbierane przez głowicę. Na ich podstawie ultrasonograf tworzy obrazy serca, płuc i innych narządów w wysokiej rozdzielczości.

Nowe, naklejane na skórę sensory USG

Naukowcy z MIT zastąpili głowicę USG naklejką, którą można nosić na skórze. Ma ona powierzchnię 2 cm kw. i grubość zaledwie 3 mm. Testy z udziałem ochotników wykazały, że naklejki USG pozwalały uzyskać obrazy w wysokiej rozdzielczości. Widać na nich było główne naczynia krwionośne i narządy wewnętrzne, takie jak serce, płuca czy żołądek.

Naukowcy przypadkowo odkryli nowy organ. W gardle

Naukowcy z Holandii są przekonani, że znaleźli parę dotąd pomijanych gruczołów ślinowych ukrytych w naszych czaszkach. Miałyby znajdować się w miejscu, gdzie gardło styka się z jamą n...

Naklejki utrzymywały silną przyczepność i działały sprawnie także wtedy, gdy ochotnicy byli aktywni, np. biegali i jeździli na rowerze. Badanie w ten sposób mogło trwać nawet przez dwie doby.

W ostatnich latach inni naukowcy próbowali stworzyć elastyczne sondy USG. Składały się one z maleńkich przetworników ultradźwiękowych, umieszczonych w elastycznym tworzywie. Ale te eksperymentalne naklejki dawały obrazy o niskiej rozdzielczości. Projekt zespołu z MIT ma zdecydowanie lepszą jakość obrazu.

Nowa naklejka jest wykonana z dwóch cienkich warstw elastomeru, które otaczają środkową warstwę stałego hydrożelu. To materiał w większości na bazie wody, który z łatwością przenosi fale dźwiękowe. W przeciwieństwie do tradycyjnych żeli do USG, hydrożel opracowany przez zespół z MIT jest elastyczny i rozciągliwy.

Zdalne badanie USG

Docelowo naklejki USG mają być bezprzewodowe. Wówczas mogłyby pozwolić na zdalne monitorowanie pacjentów np. w warunkach domowych. Wynalazcy uważają, że takie urządzenia będą dostępne w aptekach w różnych odmianach. To sprawi, że badania USG będzie można prowadzić zdalnie.

– Pacjenci będą mogli mieć nawet kilka takich sensorów przyklejonych do różnych miejsc na ciele. Dane z naklejek trafią do smartfona, gdzie algorytmy sztucznej inteligencji będą analizować je na bieżąco. To początek nowej ery w diagnostyce obrazowej – mówi prof. Xuanhe Zhao z MIT, główny autor badań.

Kieszonkowe USG

Warto wspomnieć, że USG uległo w ostatnich latach znaczącej miniaturyzacji. Przykładem może być urządzenie Philips Lumify – głowica ultrasonograficzna podłączana przez micro-USB do urządzenia mobilnego z systemem Android. Aplikacja mobilna pozwala na oglądanie obrazu USG o wysokiej rozdzielczości, a także zapisywanie go i wysyłanie przez internet np. w celu konsultacji.

Wiemy, co kryją mumie zwierząt. Pokazały to trójwymiarowe prześwietlenia

Zaprezentowano nowe, trójwymiarowe obrazy rentgenowskie kota, węża i ptaka. Dokładne badanie pozwala lepiej poznać techniki balsamowania i dowiedzieć się czegoś nowego o opiece nad zwierzę...

Niewielkie rozmiary urządzenia sprawiają, że może być stosowane zarówno w gabinetach lekarzy pierwszego kontaktu, jak i w karetkach pogotowia czy na izbie przyjęć. Jakość takiego USG pozwala na badanie m.in. naczyń krwionośnych, mięśni, tkanek miękkich, pęcherzyka żółciowego, płuc i narządów rodnych.

Źródło: Science.