O serie de plasturi de dimensiunea unor timbre poștale lipite de piele pot oferi imagini cu ultrasunete ale organelor interne timp de 48 de ore. Cu ajutorul acestei tehnici pot fi dezvăluite diverse detalii, precum schimbarea formei inimii umane în timpul exercițiului sau modul de dilatare și micșorare a stomacului atunci când o persoană mănâncă sau consumă lichide.
„Bine ați venit în era „imaginilor portabile””, a declarat Xuanhe Zhao din cadrul Institutului de Tehnologie din Massachusetts.
Mulți cercetători au încercat să dezvolte dispozitive portabile cu ultrasunete, care să fie realizate din materiale flexibile. Totuși, ei au considerat că este dificil să creeze dispozitive flexibile care să rămână lipite de piele mai mult de câteva ore și care să permită, în același timp, imagistica cu ultrasunete de înaltă rezoluție.
Zhao și colegii săi au rezolvat acest lucru combinând o componentă rigidă a traductorului, care produce și detectează ultrasunete, cu un plasture moale și lipicios. Plasturele include un strat de hidrogel pe bază de apă, care este responsabil pentru transmiterea undelor de ultrasunete, intercalat între două straturi de material elastomer flexibil, utilizate pentru a preveni deshidratarea hidrogelului.
Echipa a aplicat autocolante cu ultrasunete pe brațul, gâtul, pieptul și talia a 15 voluntari care au băut suc, au ridicat greutăți, au alergat sau au mers cu bicicleta într-un mediu de laborator. În timpul acestor activități, imaginile cu ultrasunete furnizate de autocolante au evidențiat modificări ale dimensiunii și formei plămânilor, diafragmei, inimii, stomacului, arterelor și venelor majore.
Cu toate acestea, înainte ca autocolantele cu ultrasunete să poată fi folosite oriunde pentru monitorizare medicală, va fi nevoie de mai multe studii. În prezent, autocolantele trebuie să fie conectate prin fire la un computer care traduce ultrasunetele în imagini și colectează datele, ceea ce înseamnă că acesta nu este un sistem complet portabil.
„Totuși, există deja o serie de dispozitive cu ultrasunete dotate cu un sistem de achiziție de date de dimensiunea unui telefon mobil”, a declarat Zhao. Asta îi oferă încredere că această componentă de calcul poate fi miniaturizată și eventual integrată în autocolantul cu ultrasunete pentru a deveni un sistem de imagistică cu adevărat wireless și complet portabil.
„Acest sistem este cu adevărat revoluționar, iar cercetătorii încearcă să aducă dispozitivele portabile cu ultrasunetele mai aproape de pacient. Acest efort poate beneficia de pe urma companiilor medicale, care lucrează deja pentru a miniaturiza componentele de calcul utilizate în cadrul sondelor portabile cu ultrasunete”, a declarat Nanshu Lu din cadrul Universității Texas din Austin.
Autocolantele cu ultrasunete pot oferi o opțiune de imagistică mai flexibilă pentru spitale. Pacienții ar putea fi monitorizați fără să mai fie necesari tehnicieni umani, care să opereze sonde cu ultrasunete. De asemenea, acestea ar putea fi utile în situațiile în care numărul de tehnicieni este insuficient. „Nu aveți nevoie de un ecografist calificat și de un aparat uriaș cu ultrasunete. Acest sistem ar putea fi implementat în comunități cu resurse foarte reduse”, a declarat Philip Tan din cadrul Universității Texas din Austin.
Pe termen lung, astfel de autocolante ar putea ajuta la monitorizarea plămânilor pacienților cu Covid-19, a persoanelor care suferă de boli cardiovasculare, la urmărirea unei tumori canceroase în creștere sau chiar la monitorizarea continuă a unui făt care se dezvoltă în uter. Deși undele cu ultrasunete de putere redusă nu au riscuri cunoscute, echipa a declarat faptul că în viitor va studia eventualele efecte secundare ale expunerii prelungite la acestea.
